Ресурсы и энергосберегающие технологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Экономика
организации»

на тему «Ресурсы и энергосберегающие 
технологии»

Москва 2021

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Введение
1. Основные понятия и определения.
2. Энергосберегающие технологии и их актуальность.
3. Топливо. Основные современные виды топлива.
4. Пути рационального использования электроэнергии.
1. В промышленности и на производстве.
2. В быту.
3. В сфере ЖКХ.
4. Городская программа энергосбережений.

2. Традиционные способы получения электрической энергии
1. Тепловые электростанции.
2. Гидроэлектрическая станция.
3. Атомные электростанции.

3. Состояние и перспективы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
1. Традиционные и нетрадиционные источники энергии.
2. Основные объекты нетрадиционной энергетики России.

4. Основы энергосбережения
в системах электроснабжения.

4.1 Основные организационные
и технические мероприятия энергосбережения.

4.2 Основные мероприятия энергосбережения
в системах электроснабжения предприятия.

4.3 Основы экономии электроэнергии
при проектировании и эксплуатации электроустановок.

5. Заключение.

1. Введение.

1. Основные понятия и определения.

Энергосбережение – организационная, научная,
практическая, информационная деятельность
государственных органов, юридических
и физических лиц, направленная на снижение
расхода (потерь) топливно-энергетических
ресурсов в процессе их добычи, переработки,
транспортировки, хранения, производства,
использования и утилизации;  
Топливно-энергетические
ресурсы – совокупность всех природных
и преобразованных видов топлива и энергии,
используемых в России;  
Вторичные энергетические
ресурсы – энергия, получаемая в ходе
любого технологического процесса в результате
недоиспользования первичной энергии
или в виде побочного продукта основного
производства и не применяемая в этом
технологическом процессе;  
Эффективное использование
топливно-энергетических ресурсов
– использование всех видов энергии экономически
оправданными, прогрессивными способами
при существующем уровне развития техники
и технологий и соблюдении законодательства;  
Рациональное использование
топливно-энергетических ресурсов
– достижение максимальной эффективности
использования топливно-энергетических
ресурсов при существующем уровне развития
техники и технологий и соблюдении законодательства;  
Показатель энергоэффективности
– научно обоснованная абсолютная или
удельная величина потребления топливно-энергетических
ресурсов (с учетом их нормативных потерь)
на производство единицы продукции (работ,
услуг) любого назначения, установленная
нормативными документами. 
Нетрадиционные
и возобновляемые источники энергии
– источники электрической и тепловой
энергии, использующие энергетические
ресурсы рек, водохранилищ и промышленных
водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого
природного газа, биомассы (включая древесные
отходы), сточных вод и твердых бытовых
отходов; 

 
Пользователи 
топливно-энергетических ресурсов
– субъекты хозяйствования независимо
от форм собственности, зарегистрированные
в качестве юридических лиц или предпринимателей,
осуществляющих свою деятельность без
образования юридического лица, а также
другие лица, которые в соответствии с
законодательством имеют право заключать
хозяйственные договоры, и граждане, использующие
топливно-энергетические ресурсы;  
Производители топливно-энергетических
ресурсов – субъекты хозяйствования
независимо от форм собственности, зарегистрированные
в качестве юридических лиц, для которых
любой из видов топливно-энергетических
ресурсов является товарной продукцией. 

 
1.2 Энергосберегающие
технологии и их актуальность.

 Одним из действенных способов
уменьшить влияние человека на природу 
является увеличение эффективности 
использования энергии. В самом 
деле, современная энергетика, основанная
в первую очередь на использовании 
ископаемых видов топлива (нефть, газ,
уголь), оказывает наиболее массивное 
воздействие на окружающую среду. Начиная 
от добычи, переработки и транспортировки 
энергоресурсов и заканчивая их сжиганием 
для получения тепла и электроэнергии
– все это весьма пагубно отражается
на экологическом балансе планеты.
Наконец, именно “ископаемая” энергетика
ответственна за проблему изменения 
климата, связанную с увеличением 
концентрации парниковых газов. То есть
вопрос повышения энергоэффективности 
экономики сейчас является одним 
из самых животрепещущих для всех
стран без исключения, даже для 
богатой природными ресурсами России. 
Основная роль в увеличении эффективности
использования энергии принадлежит современным
энергосберегающим технологиям. После
энергетического кризиса 70-х годов XX века
именно они стали приоритетными в развитии
экономики Западной Европы, а после начала
рыночных реформ – и в нашей стране. При
этом их внедрение, помимо очевидных экологических
плюсов, несет вполне реальные выгоды
– уменьшение расходов, связанных с энергетическими
затратами. 
Существующим экспертным оценкам, в настоящее
время наблюдается непрерывный, устойчивый
прирост мирового потребления топливно-энергетических
ресурсов в среднем на 1—2% ежегодно, а
так же увеличение энергетической зависимости
от третьих стран, которая по прогнозам,
к 2020 г. достигнет 70% от общего потребления. 

Быстрый рост энергопотребления 
вызван, прежде всего постоянным увеличением 
мирового производства, поэтому энергосбережение
сейчас становится одним из приоритетов 
политики любой компании, работающей
в сфере производства или сервиса.
И дело здесь даже не столько в 
экологических требованиях, сколько 
во вполне прагматическом экономическом 
факторе. 
По данным специалистов, доля энергозатрат
в себестоимости продукции в России достигает
30-40%, что значительно выше, чем, например,
в западноевропейских странах. Одной из
основных причин такого положения являются
устаревшие энергорасточительные технологии,
оборудование и приборы.  
Потенциал энергосбережения в России
составляет не менее 400 миллионов тонн
условного топлива в год или 30-40% всего
энергопотребления страны. В экологическом
исчислении это сотни миллионов тонн углекислого
газа, которые не попадут в атмосферу. 
Запасы основных
полезных ископаемых в России, включая
нефть, оцениваются экспертами в среднем
приблизительно на 30 лет.

Учитывая трудности добычи,
удаленность месторождений и 
возможность применения в стране
международных цен на сырье, экономически
рентабельные запасы сокращаются раза
в три: «Можно смело прогнозировать,
что лет через десять в земле 
нефть останется, но ее добычи хватит
разве что на отопление городов».
Такая оценка часто критикуется 
как «катастрофическое мышление»,
однако численных контраргументов 
не приводится. 

Энергии запасов газа и 
угля хватит на значительно больший 
срок, но при условии еще больших 
экономических ограничений, действующих 
уже и сейчас. Если вспомнить, что 
себестоимость арабской нефти 4–5 долларов
за баррель, а сибирской – 13–19, то
актуальность экономии энергии становится
очевидной как для строительного 
комплекса, так и для коммунального 
хозяйства, которое расходует около
30% потребляемой в стране энергии 
по топливу, а до зданий доходит в 
полтора-два раза меньше! 

Таким образом, энергосберегающие 
технологии позволяют решить сразу 
несколько задач: сэкономить существенную
часть энергоресурсов, решить проблемы
отечественного ЖКХ, повысить эффективность 
производства, уменьшить нагрузку на
окружающую среду. Поэтому не приходится
сомневаться, что их широкое внедрение
– это только вопрос времени: настал
момент, когда мы должны расплатиться
с природой по кредиту. 

Таб 1. Обеспеченность
России разведанными видами полезных
ресурсов

1.3 Топливо. Основные
современные виды топлива.

Топливо — вещество или 
смесь веществ, способное к экзотермическим 
химическим реакциям с внешним или 
содержащимся в самом топливеокислителем,
применяемое для выделения энергии, изначально
тепловой. 
Топливо, не содержащее в своём составе
окислитель, часто называют горючее. Понятие
топлива более общее, нежели горючее или горючее ископаемое, потому
как включает в себя древесину и различные
топливные смеси. В широком смысле — один
из видов потенциальной энергии, энергоноситель. 
Химическая или ядерная энергия топлива
переводится в различные виды энергии,
и чаще всего через преобразование выделяемого
при реакциях тепла тепловыми двигателями. 
Основной показатель топлива — теплотворная
способность (теплота сгорания). Для целей
сравнения топлив введено понятие условного
топлива (теплота сгорания одного килограмма
“условного топлива” (у.т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал — что примерно
соответствует каменному углю). 
К основным видам топлива относятся: 
– твердые топлива;  
– жидкие топлива ; 
– газообразные топлива ( пропан, метан,
бутан, природый газ, водород, смеси газов); 
– дисперсные системы, растворы (угольная,
алюминиевая, магниевая пыль, пены, смесь
природного газа с дизельным топливом,
смесь водорода с бензином и др.); 
– нетипичные топлива (ядерное, термоядерное,
ракетное).

 
1.4  Пути рационального
использования электроэнергии.

1.4.1 В промышленности
и на производстве.

В России до 75% всей потребляемой
электроэнергии на производствах используется
для приведения в действие всевозможных
электроприводов. Как правило, на большинстве 
отечественных предприятий установлены 
электродвигатели с большим запасом 
по мощности в расчете на максимальную
производительность оборудования, несмотря
на то, что часы пиковой нагрузки
составляют всего 15-20% общего времени 
его работы.

В результате электродвигателям 
с постоянной скоростью вращения
требуется значительно (до 60%) больше
энергии, чем это необходимо.

По данным европейских 
экспертов, стоимость электроэнергии,
потребляемой ежегодно средним двигателем
в промышленности, почти в 5 раз 
превосходит его собственную 
стоимость. В связи с этим очевидна
необходимость оптимизации оборудования
с использованием электроприводов. 
Комплексно подойти к решению этой проблемы
предлагает, например, японский концерн
Omron, специализирующийся на выпуске продукции
для автоматизации технологических и
производственных процессов. 
В частности, хорошо себя зарекомендовали
частотно-регулируемые электроприводы
со встроенными функциями оптимизации
энергопотребления. Суть заключается
в гибком изменении частоты их вращения
в зависимости от реальной нагрузки, что
позволяет сэкономить до 30-50% потребляемой
электроэнергии. При этом зачастую не
требуется замена стандартного электродвигателя,
что особенно актуально при модернизации
производств. 
Режим энергосбережения особенно актуален
для механизмов, которые часть времени
работают с пониженной нагрузкой, – конвейеры,
насосы, вентиляторы и т.п. Кроме снижения
расхода электроэнергии, экономический
эффект от применения частотно-регулируемых
электроприводов достигается путем увеличения
ресурса работы электротехнического и
механического оборудования, что становится
дополнительным плюсом. 
Такие энергосберегающие электроприводы
и средства автоматизации могут быть внедрены
на большинстве промышленных предприятий
и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных
установок до автоматизации предприятий,
где нерациональный расход электроэнергии
связан с наличием морально и физически
устаревшего оборудования. По различным
источникам, в европейских странах до
80% запускаемых в эксплуатацию электроприводов
уже являются регулируемыми. В нашей стране
пока их доля гораздо ниже.

 
1.4.2 В быту.

Существуют и другие пути
рациональнее использовать электороэнергию,
причем не только на производстве, но и 
в быту. Так, уже давно известны
“умные” системы освещения, широко
внедряемые в странах Западной Европы,
США и особенно в Японии. Интерес 
к ним не удивителен, учитывая, что,
в зависимости от назначения помещений,
на освещение может расходоваться 
до 60% общего электропотребления жилых 
и офисных зданий. По расчетам специалистов
российской компании “Светэк”, разрабатывающей 
такие решения в нашей стране,
энергосберегающие системы освещения 
позволяют снизить затраты на
освещение до 8-10 раз!

Энергосберегающий эффект основан 
на том, что свет включается автоматически,
именно когда он нужен.

Выключатель имеет оптический
датчик и микрофон. Днем, при высоком 
уровне освещенности, освещение отключено.
При наступлении сумерек происходит
активация микрофона. Если в радиусе 
до 5 м возникает шум (например, шаги
или звук открываемой двери), свет
автоматически включается и горит,
пока человек находится в помещении. 
Разумеется, такие системы освещения были
бы не полными без использования энергосберегающих
ламп. Их можно разделить на две группы
по сферам использования: мощные энергосберегающие
лампы больших размеров, предназначенные
для освещения офисов, торговых площадок,
кафе, и компактные лампы со стандартными
цоколями для использования в квартирах.
Экономия электроэнергии с применением
таких ламп достигает 80%, не говоря уже
о том, что по сравнению с обычными лампами
их “время жизни” во много раз больше. 
К числу наиболее “прожорливого”
оборудования, используемого в жилых и
офисных помещениях, относится практически
вся климатическая техника, прежде всего,
кондиционеры. Разумеется, борьба за энергоэффективность
не могла пройти мимо этой категории бытовых
устройств. 
Признанными авторитетами в области снижения
энергоёмкости систем вентиляции и кондиционирования
являются компании Hoval (Лихтенштейн) и
Dantherm (Дания). В своей продукции применяют
новейшие технологии и конструкторские
разработки, позволяющие уменьшить энергозатраты
при сохранении высокой производительности. 
Например, отличительной особенностью
агрегатов производства Hoval является использование
патентованного воздухораспределителя,
обеспечивающего формирование приточной
струи с дальнобойностью от 3,5 до 18 м за
счёт автоматически регулируемого положения
лопаток, закручивающих воздушный поток.
Основным преимуществом такой конструкции
является высокая энергетическая эффективность
благодаря улучшенным показателям организации
воздухообмена, рециркуляции воздуха
и рекуперации тепла. 

1.4.3. В сфере ЖКХ.

 По оценкам специалистов,
в России более трети всех 
энергоресурсов страны расходуется 
на отопление жилых, офисных 
и производственных зданий. Поэтому 
все вышеперечисленные технологии 
и методы энергосбережения будут 
малоэффективны без борьбы с 
непродуктивными потерями тепла. 

Какими же путями можно 
повысить энергоэффективность в 
коммунальной сфере? По мнению специалистов
компании ROCKWOOL, мирового лидера в области 
производства негорючей теплоизоляции,
следует выделить три основных направления 
энергосбережения. 
Во-первых, это
снижение потерь на этапе выработки и
транспортировки тепла – то есть повышение
эффективности работы ТЭС, модернизация
ЦТП с заменой неэкономичного оборудования,
применение долговечных теплоизоляционных
материалов при прокладке и модернизации
тепловых сетей. 
Во-вторых, повышение
энергоэффективности зданий за счет комплексного
применения теплоизоляционных решений
для наружных ограждающих конструкций
(в первую очередь, фасадов и кровель).
В частности, штукатурные системы утепления
фасадов ROCKFACADE позволяют сократить теплопотери
через внешние стены не менее чем в два
раза. 
И, в-третьих, использование
радиаторов отопления с автоматической
регуляцией и систем вентиляции с функции
рекуперации тепла. 
Отечественный и зарубежный опыт свидетельствуют,
что все эти меры позволяют сократить
расход тепла на обогрев зданий не менее,
чем на 40%. А, в соответствии с проведенными
расчетами, затраты на повышение энергоэффективности
окупаются за 7-8 лет в новостройках и за
12-15 лет при реконструкции старых зданий. 
В последние годы все энергоэффективные
технологии объединяются в концепцию
так называемого пассивного дома, то есть
жилища, максимально дружелюбного окружающей
среде. В Западной Европе сейчас строятся
пассивные дома с энергопотреблением
не более 15 Квт, ч/м3 год, что более чем в
10 раз экономичнее типовой отечественной
“хрущевки”. Можно сказать, что такие
здания – это будущее мирового строительства,
ведь они фактически отапливаются за счет
тепла, выделяемого людьми и электроприборами.