«Потребление топлива, электроэнергии и питания на примере г. Дубна»
| Вид материала | Курсовой проект |
- Методы расчета количества потребленной неучтенной электрической энергии, 177.59kb.
- Доклад директора Муниципального общеобразовательного учреждения «Лицей «Дубна», 606.27kb.
- Расчет налога с физических лиц на потребление бензина, дизельного топлива и газа для, 89.63kb.
- Задачи исследования: Изучить влияние электрических станций на окружающую среду. Изучить, 446.07kb.
- Систем питания автомобилей для комплектации объекта «Ресурсный центр производственного, 240.48kb.
- А. А. Лопухин Источники бесперебойного питания без секретов, 1672.06kb.
- Тематика курсовых работ по дисциплине «Оборудование предприятий общественного питания», 23.63kb.
- Роль и особенности топливно-энергетического комплекса, 39.77kb.
- Потребление дизельного топлива, 365.15kb.
- 6. 09. 2006 г. Потребление, 35.55kb.
Международный университет природы, общества и человека «Дубна»
Кафедра инновационного развития
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему:
«Потребление топлива, электроэнергии и питания
на примере г. Дубна»
Выполнил: Секретарев А. Ю., VI курс
Преподаватель: Большаков Б.Е.
Дубна, 2007
Содержание
Актуальность темы…………………………………………………………………..3
Методологическая часть…………………………………………………………….8
Расчетная часть………………………………………………………………………12
Проектные предложения………………………………………………...………….20
Список использованной литературы……………………………………..……….21
Актуальность темы
На протяжении всей истории человечества устойчивость развития общества обеспечивается за счет реализации новых идей, более эффективных источников мощности, основанных на более совершенных технологиях, требующих лучшей организации и качества управления.
Модель проектного управления устойчивым развитием разрабатывается с целью научно-методического обеспечения ускоренного роста качества жизни на основе повышения эффективности потребляемых ресурсов. В данной курсовой работе проводились исследования по городу Дубна и выявлялось потребление продуктов питания населением Дубны. Эта работа является важной частью большого исследования о том, сколько наш город потребляет мощности на входе, то есть N. В нее входят 3 вида потребления:
- энергии;
- топлива;
- питания.
Знать потребление города очень важно, в частности, исследование потребления питания поможет сделать выводы и внести предложения по устойчивому развитию и улучшить уровень и качество жизни Дубны.
Как измерить устойчивость развития общества?
Абсолютное большинство государств, в том числе и Россия, по рекомендации ООН еще в 1987 году приняли базовый принцип устойчивого развития общества, в соответствии с которым гражданское общество и государство берут на себя ответственность обеспечить возможность удовлетворять потребности как настоящего, так и будущих поколений.
Возникает классический вопрос: что и как нужно делать, чтобы обеспечить возможность удовлетворять потребности поколений? Обсуждение этих вопросов на бытовом уровне не вносит ясности.
Но если нет прозрачного ответа, то резонно полагать, что базовый принцип устойчивого развития может ожидать участь известного лозунга «от каждого по способностям, каждому по потребностям».
Однако известно золотое правило: «Ответ на вопрос, на который нет ответа, заключается в том, что этот вопрос должен быть поставлен иначе». Если в «бытовой системе» нет ответа, нужно перейти в другую систему измерений. «Поставить вопрос иначе» означает перейти в такую систему измерений, где ответ существует и является прозрачным.
Неслучайно на научных конференциях, проводимых под эгидой ООН, активно обсуждается вопрос измерителей устойчивого развития в терминах, на которых выражаются энергетические законы развития планетарной Жизни. Речь идет не о наборе количественных показателей, а о соразмерных и значит сопоставимых качествах, раскрывающих пространственно-временную сущность закона природы.
В дискуссиях и борьбе мнений постепенно достигается понимание, что большинство проблем, с которыми столкнулось мировое сообщество, связано не с нехваткой ресурсов, а с прямым или косвенным, осознанным или не осознанным нарушением законов природы.
В силу этого определять устойчивое развитие и его обеспечение в отрыве от устойчивых мер-законов природы принципиально недопустимо, так как лишает саму идею законных оснований.
1.1 Закон сохранения мощности
Прямые геофизические спутниковые наблюдения и проведенные исследования показали, что существует взаимосвязь самоорганизации Земли с универсальными законами Космоса (природы). Космическое пространство является неисчерпаемым источником мощности, а Земля — «идеальной машиной» — преобразователем энергии, подчиняющейся общему закону сохранения мощности (Ла Гранж, 1789; Д. Максвелл, 1855; П.Г.Кузнецов, 1959).
Закон гласит, что полная мощность (N) на входе в систему равна сумме полезной мощности (P) и мощности потерь (G) на выходе системы. Она не зависит от частной системы координат (или точки зрения наблюдателя) и позволяет соразмерить различные проекты и действия с космическим миропорядком. Из закона сохранения мощности следуют два фундаментальных процесса, ответственных за развитие Жизни на Земле — диссипативный и антидиссипативный.
1.2 Закон развития планетарной Жизни
Планетарная Жизнь на Земле есть хроноцелостный антидиссипативный процесс неубывающих темпов роста полезной мощности (Э. Бауэр, В.И. Вернадский, П.Г. Кузнецов):
Планетарное косное вещество Земли также является хроноцелостным, но диссипативным процессом с убыванием полезной мощности (В.И. Вернадский, П.Г. Кузнецов):
Оба процесса развития живой и косной материи находятся под контролем закона сохранения мощности и в течение 4 миллиардов лет демонстрируют устойчивую магистраль эволюции планетарной Жизни как волнового, динамического, резонансно-синхронизированного процесса.
1.3 Устойчивое развитие общества как энергетический процесс
Существует глубокая причинно-следственная связь между законом развития Жизни и принципом устойчивого развития общества. Эта связь определяется понятием «процесс жизнедеятельности» в системе «общество—природа». Система «общество-природа» объединяет в себе два сопряженных процесса: активное воздействие на окружающую среду и использование обществом потока ресурсов, полученных в результате этого воздействия. Эти процессы являются сущностью жизнедеятельности общества.
Минимальная порождающая схема жизнедеятельности общества
во взаимодействии с природной средой.
Затрачивая поток (мощность) P, общество по прошествии времени П получает в свое распоряжение поток ресурсов, измеряемый величиной N. Отношение P к N есть мера эффективности использования обществом ресурсов за время 0, обозначаемое 0<0
1. Отношение полученной мощности N к затраченной на ее получение P есть мера потенциальной способности общества к расширенному воспроизводству, обозначаемая П>1. Величина находящейся в распоряжении общества полной мощности N является мерой потенциальных возможностей, величина P – мерой реальных возможностей оказывать воздействие на окружающую среду, а величина G – мерой потерь.Развитие является устойчивым, если имеет место сохранение неубывающего темпа роста эффективности использования мощности общества не только сегодня, но и в будущем.
В соответствии с базовым принципом:
Устойчивое развитие – это сбалансированное взаимодействие общества с окружающей средой, которое обеспечивает сохранение развития (расширенное воспроизводство), согласованное с законом сохранения мощности.
Методологическая часть
Для расчета эффективности в устойчивом развитии необходимо ознакомиться со следующими понятиями и формулами:
Правила взаимосвязи потоков
1. Полная мощность (потенциальная возможность) системы:
N = Р + G;
2. Полезная мощность (реальная возможность):
P = N · h
- – коэф. преобразования N в Р
(КПИ коэф. полезного использования полной мощности)
3. Мощность потерь:
G = N - P,
- tО – время преобразования N в P
5. tП – время преобразования P в N
6. Общественно-природный баланс:
Исходные измерители развития в системе «общество-природа»
- Годовое суммарное энергопотребление
- Годовой совокупный произведенный продукт
- Годовые производственные потери
- Мощность валюты
P(t) = h ·N(t-1)
уравнение полезной мощности Р на «выходе», связывающее полную мощность предыдущего года с полезной мощностью текущего года посредством коэффициента полезного использования полной мощности (КПИ).
КПИ – это отношение полезной мощности на выходе системы к полной мощности на входе системы.
h = Р(t) / N(t-1)
Производственные потери за определенное время:
Уравнение мощности потерь как разность между полной и полезной мощностями текущего и предыдущего года:
G(t) = N(t -1) – P(t)
Мощность натуральной продукции
– это отношение совокупного годового произведенного продукта в единицах мощности к совокупному годовому произведенному продукту, выраженному в натуральных единицах.
- суммарное потребление ресурсов N (ГВт);
где i – i-я сфера жизнедеятельности
- суммарное производство Р(ГВт);
- потери мощности G (ГВт);
G(t) = N(t-1) – P(t)
- КПИ сферы жизнедеятельности h.
Кж - Качество жизни
Кж(t)=(Тж(t)/100)*U(t)*q(t), кВт
Тж - средняя продолжительность жизни,
U - Совокупный уровень жизни, тыс.руб/чел
q - Качество среды
Суммарное энергопотребление за определенное время:
Уравнение мощности на входе в объект описывает суммарное потребление природных ресурсов за определенное время (год, квартал, месяц, сутки, час, секунду), включая:
- продукты питания и дыхания в т.ч. воздух и воду;
- топливо для машин, механизмов и технологических процессов (в т.ч. нефть, газ, уголь, атомная и ядерная энергия, солнечная энергия, нетрадиционные источники энергии);
- электроэнергию;
- корм для животных и растений.
выраженных в единицах мощности (ТВт – терраватт, ГВт - гигаватт, МВт - мегаватт, КВт - киловатт, Вт - ватт).
ТВт – терраватт = 1012 вт
ГВт – гигаватт = 109 вт
МВт – мегаватт = 106 вт
КВт – киловатт = 103 вт
Вт – ватт = вт·час/время в часах
Вт·час = 0,9 ккал
Расчетная часть
В этой части мы рассчитаем потребление топлива, электричества и питания по методологии устойчивого развития для города Дубна, а также соотнесем данные, полученные за 2005 год, с данными за два предыдущих года. Но перед этим дадим общую информацию по городу Дубна:
| Население | | |
| | | |
| население города | тыс. чел | 66,8 |
| число занятых в сфере ЖКХ из них | | |
| ЖКУ-1 | чел | 800 |
| ЖКУ-2 | чел | 600 |
| Жилой фонд | | |
| | | |
| Общая площадь жилого фонда | тыс. кв. М | 1180,9 |
| из них обслуживается | | |
| ЖКУ-1 | тыс. кв. М | 822,9 |
| ЖКУ-2 | тыс. кв. М | 358 |
| ТСЖ | тыс. кв. М | 25,17 |
| ЖСК | тыс. кв. М | 70 |
Топливо
1. Тепловая
Тепловая энергетика в городе представлена тремя производителями:
- Котельная ОАО «Энергия-Тензор»;
- Котельная МУП ПТО ГХ;
- Котельная ОГЭ ОИЯИ.
1 год = 365 сут = 8766 ч
1 Ватт = 20 кал/сутки
Котельная ОАО «Энергия-Тензор»
| Котельная ОАО «Энергия-Тензор» | | |
| | | |
| Количество источников | шт | 1 |
| Количество котлов | шт | 7 |
| Мощность котлов | Гкал/час | 205 |
| Произведено тепла за год | ГКал | 237566 |
| Отпущено тепла всего | ГКал | 121349 |
| в том числе: | ГКал | |
| население | ГКал | 121349 |
| коммунально-бытовые нужды | ГКал | 16091,9 |
| (в т.ч. отопление подъездов) | | |
| на производств. Нужды | ГКал | 15449,6 |
| продано на сторону | ГКал | 60881,8 |
| расчетные потери в общем балансе | ГКал | 23794,4 |
| Протяженность тепловых сетей в двухтрубном | км | 18,76 |
| исчислении, из них по диаметру труб | | |
| менее 200 мм | км | 10,762 |
| 200-400 мм | км | 5,4 |
| 400-600 мм | км | 2,6 |
| Расход топлива | | |
| по норме | т. усл. топлива | 38181,7 |
| фактически | т. усл. топлива | 37208 |
Котельная МУП ПТО ГХ
| Котельная МУП ПТО ГХ | | |
| | | |
| Количество источников всего, из них | шт | 2 |
| на газообразном топливе | шт | 1 |
| на жидком топливе | шт | 1 |
| Количество котлов | шт | 7 |
| Мощность котлов | Гкал/час | 107,8 |
| на газообразном топливе | Гкал/час | 107 |
| на жидком топливе | Гкал/час | 0,8 |
| Произведено тепла за год | Гкал/час | 172563 |
| на газообразном топливе | | 172347 |
| на жидком топливе | ГКал | 215,3 |
| Отпущено тепла всего | ГКал | 138797 |
| в том числе: | | |
| население | ГКал | 103311 |
| коммунально-бытовые нужды | ГКал | 35485,3 |
| (в т.ч. отопление подъездов) | | |
| на производств. нужды | ГКал | 11006,6 |
| расчетные потери в общем балансе | ГКал | 22759,4 |
| Протяженность тепловых сетей в двухтрубном | км | 53,8 |
| исчислении, из них по диаметру труб | | |
| менее 200 мм | км | 47 |
| 200-400 мм | км | |
| 400-600 мм | км | |
| Расход топлива | | |
| по норме | т. усл. топлива | 31193,1 |
| фактически | т. усл. топлива | 27332 |
| Балансовая стоимость мощностей | тыс. руб | 58992 |
Котельная ОГЭ ОИЯИ
| Котельная ОГЭ ОИЯИ | | |
| | | |
| Количество источников | шт | 2 |
| Количество котлов | шт | 12 |
| Мощность котлов | Гкал/час | |
| институцкая котельная | Гкал/час | 101,3 |
| восточная котельная | Гкал/час | 162,5 |
| Произведено тепла за год | Гкал/час | 410050 |
| Отпущено тепла всего | ГКал | 213525 |
| в том числе: | | |
| население | ГКал | 144940 |
| коммунально-бытовые нужды | ГКал | 68585 |
| (в т.ч. отопление подъездов) | | |
| на др нужды (осн. ОИЯИ) | ГКал | 114860 |
| расчетные потери в общем балансе | ГКал | 81665 |
| Протяженность тепловых сетей в двухтрубном | км | 72,388 |
| исчислении, из них по диаметру труб | | |
| менее 200 мм | км | 51,2 |
| 200-400 мм | км | 15,3 |
| 400-600 мм | км | 5,9 |
| Расход топлива | | |
| по норме | т. усл. топлива | 66434,1 |
| фактически | т. усл. топлива | 65878,2 |
| Балансовая стоимость мощностей | тыс. руб | 188591 |
| | | |
| Данные ОГЭ ОИЯИ | | |
| Произведено тепла за год, из них | ГКал | 410050 |
| институтская котельная | ГКал | 205025 |
| восточная котельная | ГКал | 205025 |
1. Котельная ОАО «Энергия-Тензор»;
2. Котельная МУП ПТО ГХ;
3. Котельная ОГЭ ОИЯИ.
2. Бензин
Несмотря на неудержимую инфляцию и сокращение численности населения, автопарк города, как и в предыдущие годы, продолжает расти. По данным за 2005 год в городе насчитывается порядка 14520 автомобилей, это на +7,1% больше чем в 2004 году. Планируемый прирост автопарка города в 2006 году +5,6%.
На учете состоит порядка 14520 автомобилей, из них:
30% - ваз 2101, 2105, 2106, 2107;
21,5% - иномарки;
10,3% - ваз 2108, 2109, 21099, 2114, 2115;
6,3% - волга;
6,3% - москвич;
5,1% - ваз 2110, 2111, 2112;
20,5% - остальные.
Пример расчета:
1000 автомобилей в г. Дубна
1 автомобиль в сутки: 100 000 ккал/сут;
1 Ватт = 20 ккал/сутки;
1 год – 150 суток.
| 14520 - автомобилей в г.Дубна | | | |
| 1 автомобиль в сутки 5 л. бензина: | 100 000 | ккал/сут | |
| 1 автомобиль в сутки, вт/сут: | 5 000 | вт/сут | |
| 1 автомобиль в год (150 сут), вт/год: | 750 000 | вт/год | |
| 14520 автомобилей в год (150 дней): | 10 890 000 000 | вт/год | |
| | 1 литр бензина = 20 000 ккал.= 1 000 вт | | |
| | итого: | 10890 | Мвт/год |
Электричество
| | 2003 | 2004 | 2005 |
| Суммарное годовое потребление электрической энергии населением, Мвт | 2,48 | 2,9 | 3,31 |
| Суммарное годовое потребление электрической энергии предприятий, Мвт | 6,92 | 8,1 | 9,25 |
| Итого: | 9,4 | 11 | 12,57 |
| Пример расчета |
| Энергопотребление населением г.Дубна, 1999 |
| 1. кВт*ч/год 28 335 000 |
| 2. кВт*ч/8766 ч 3 232 |
| 3. на душу населения, (кВт*ч/год) /(66900) 424 |
| 4. на душу населения, кВт*ч/8766 ч 0,048 |
| 5. потребляемая населением мощность, кВт 3 211 |
Питание
Используя следующие коэффициенты
| ПИТАНИЕ |
| Средне суточное потребление человека в г.Дубна - 2 500 ккал/сут |
| 1 ккал/год = 1,163 вт·час/8766 час = 0,0001327 вт |
| 1 вт = 7535,795 ккал/год |
| 1 Ватт 20 ккал/сутки |
получаем годовое потребление города за 3 года:
Таблица 1
Годовое потребление продуктов питания населения в г. Дубна (2003-2005гг.)
| | 2003 | 2004 | 2005 |
| Годовое потребление населения в г.Дубна, Мвт | 8,04 | 7,4 | 7,37 |
Сводная таблица:
Структура потребления по годам в г.Дубна (2003-2005гг.), Мвт
| | | | 2003г. | | 2004г. | | 2005г. | ||||
| № | Ресурсы | | N | | P | | N | P | | N | P |
| 1 | Питание | Nп=N*Дп= | 8,0 | Рп = Кп*Nп = | 0,40 | | 7,4 | 0,37 | | 7,37 | 0,4 |
| 2 | Топливо | Nт=N*Дт= | 650 | Рт = Кт*Nт = | 188,50 | | 750,0 | 217,50 | | 825,00 | 239,3 |
| 3 | Электричество | Nт=N*Дт= | 9,0 | Рэ = Кэ*Nэ = | 8,28 | | 11,0 | 10,12 | | 12,57 | 11,6 |
| | | | 667 | | 197 | | 768,4 | 228 | | 845 | 251,2 |
Имея показатели N и P, находим G: G = N– P
G 2003 = 667 Мвт – 197 Мвт = 470,0 Мвт
G 2004 = 768,4 Мвт - 228 Мвт = 540,4 Мвт
G 2005 = 845 Мвт – 251,2 Мвт = 593,8 Мвт
Для полной оценки эффективности экономики рассчитаем качество жизни и занесем полученные результаты в итоговую таблицу:
Базовые показатели по Дубне (2003-2005гг.)
| Показатели | 2003г. | 2004г. | 2005г. |
| М - Численность населения, тысяч человек | 66,42 | 61,1 | 60,9 |
| Тж - средняя продолжительность жизни, | 66,2 | 66,2 | 66,2 |
| N - потребление, МВт | 667,000 | 768,400 | 845,000 |
| Рр - производство, млрд. руб | 5,469 | 6,864 | 7,840 |
| Р - производство, Мвт | 197,000 | 228,000 | 251,200 |
| G - потери, Мвт | 470,00 | 540,40 | 593,80 |
| КПД | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
| U - совокупный уровень жизни, тыс.руб/чел | 82,33 | 112,25 | 128,74 |
| U - совокупный уровень жизни, P/M, Квт/чел | 2965,97 | 3728,90 | 4124,79 |
| q - качество среды, G(t)/G(t-1) | | 1,15 | 1,10 |
| Кж - качество жизни, Кж(t)=(Тж(t)/100)*U(t)*q(t), кВт | | 85,44 | 93,64 |
| Wр - мощность рубля, Вт/руб, Wp=P/Pр | 36,025 | 33,218 | 32,041 |
Далее рассмотрим модель проектного управления УР на примере Дубенских отраслей промышленности. Исходя из данных (полезной мощности в рублях и мощности валюты), мы нашли полезную мощность Р в ваттах: Р(Вт) = W * Р(руб). После чего мы рассчитали долю каждой отрасли в общем объеме всей полезной мощности города Р(общ): Доля = Р(отрасли)/Р(общ). Затем находим N каждой отрасли через найденные доли: N (отр) = Доля* N (общ). Соответственно найдем потери G и КПД : G=N-P, КПД = P/N
Данные занесены в Таблицу 5.
Основные базовые показатели по отраслям промышленности Дубны (2004г.)
| Отрасль | Мощность валюты | Р (млн.руб) | Р (Мвт) | Доля отрасли | N (Мвт) | G (Мвт) | КПД |
| электроэнергетика | 0,034 | 156,0 | 5,304 | 0,02 | 17,875 | 12,57 | 0,30 |
| машиностроение и металлообработка | 0,034 | 1427,1 | 48,5214 | 0,21 | 163,53 | 115 | 0,30 |
| лесная, деревообрабатывающая и цел-бум пром | 0,034 | 184,9 | 6,2866 | 0,03 | 21,187 | 14,9 | 0,30 |
| промышленность строительных материалов | 0,034 | 226,3 | 7,6942 | 0,03 | 25,931 | 18,24 | 0,30 |
| пищевая промышленность | 0,034 | 70,9 | 2,4106 | 0,01 | 8,1241 | 5,714 | 0,30 |
Проектные предложения
Потребление топлива и электроэнергии на примере г. Дубна выявил постоянный рост потребления топлива и электричества по сравнению с прошлыми годами, и этот рост будет постоянным. Это объясняется рядом следующих причин:
- В Дубне начинает работать и развиваться РЦП.
- Дубна получила статус особой экономической зоны.
- Дубна находится рядом с Москвой.
- Дубна получает множество инвестиций и субсидий.
- Дубна имеет статус наукограда и обладает высокоинтеллектуальным управленческим аппаратом и др.
Все это объясняет быстрый рост потребления топлива и электричества.
Учитывая планы администрации Дубны по постройке нового города («силиконовой долины»), потребление топлива и электричества будет только увеличиваться, а как следствие необходимы следующие меры:
- создание новых котельных;
- в связи с появлением новых производственных баз потребуются новые источники электричества;
- увеличение или расширение городских и межгородских (Дубна-Москва) дорог;
- постройка моста;
- в связи с ростом объемов производства в Дубне неизменно снижается качество окружающей среды, внедрение инновационных «чистых» технологии способно сохранить природу города без ущерба для производства.
Все это поможет устойчивому развитию города.
Список использованной литературы
1. Большаков Б. Е. Лекции по устойчивому развитию для 5-х курсов.
2. Большаков Б. Е. «Как измерить устойчивость развития общества и почему не хватает денег» (статья).
3. Официальный сайт Министерства экономики РФ – www.mineconom.ru
4. Официальный отчет о бюджете г.Дубна – Администрация г. Дубна - www.grad-dubna.ru