Галузева програма енергоефективності та енергозбереження на період до 2017 Р. 2009 р

Вид материалаДокументы

Содержание


9. Потенціал розвитку нетрадиційних та відновлювальних джерел енергії
9.2 Перспективи розвитку сонячної енергетики
9.3 Вторинні (позабалансові) джерела енергоресурсів
Відхідний газ виробництва вуглецю.
Метановоднева фракція, що утворюється при виробництві етилену.
Газ, що утворюється при виробництві формаліну.
Багатий газ.
Таблиця 9.2 Склад танкових та продувних газів виробництва аміаку
Танкові, % (об.)
Ретурні гази.
Окис-вуглецева фракція.
Танкові та продувні гази метанолу.
10. Розробка та виготовлення вітчизняного енергозберігаючого обладнання та приладів
10.5 Мала (комунальна) теплоенергетика
10.6 Обладнання для вугільної галузі
Галузева програма енергозбереження, ефективного використання енергетичних ресурсів та впровадження альтернативних видів палива
Джерела фінансування
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

9. ПОТЕНЦІАЛ РОЗВИТКУ НЕТРАДИЦІЙНИХ ТА ВІДНОВЛЮВАЛЬНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ


9.1 Загальні положення

Основною перевагою використання альтернативних і відновлюваних джерел енергії (АДЕ) та видів палива є їх невичерпність та екологічна чистота, що сприяє поліпшенню екологічного стану і не призводить до зміни енергетичного балансу на планеті. Ці основні якості обумовили бурхливий розвиток відновлюваної енергетики в світі і є основою для досить оптимістичних прогнозів щодо обсягів їх освоєння на подальшу перспективу.

На даний час доля альтернативних джерел енергії та видів палива в світових обсягах енергоспоживання становить 14 %. Країни ЄС планують до 2010 р. збільшення долі АДЕ з 6 % до 10−12 %. Системні дослідження, виконані під егідою ООН, показують, що частка відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) в світовому балансі споживання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) у 2050 р. може досягти 50 %.

У світі вартість електроенергії від альтернативних і відновлюваних джерел енергії виробленої на різних видах електростанцій, знаходиться в середньому на рівні традиційних електростанцій за виключенням фотоенергетики, де вартість електроенергії 4−5 разів вища. Спостерігається стійке зниження вартості електроенергії від альтернативних джерел енергії, в тому числі і на фотоелементах.

Проблемою скорочення споживання природного газу стала не тільки безпрецедентною життєвою необхідністю для України, а й глобальною проблемою для багатьох країн світу.

Енергетичною стратегією України на період до 2030 року передбачено досягти у 2030 році заміщення традиційних енергоносіїв в обсягах понад 57 млн. т у.п. за умови інвестиційних вкладень обсягом 60,4 млрд. грн. Частка альтернативних джерел енергії в загальному паливно-енергетичному балансі має зрости до 19 % у 2030 році.

Одним з перспективних напрямів розвитку альтернативних видів палива в світі визначено виробництво синтетичного газу, передусім з бурого вугілля, торфу, тирси та інших видів вуглеводневої сировини.

Цей шлях визнано пріоритетним і в Європі. Прийнята Комісією ЄС “Зелена книга” орієнтує країни ЄС на використання біопалива на рівні 10% від паливно-енергетичного балансу. В Україні його використання складає лише 0,7%.

На даний час Україна має свою унікальну технологію виробництва синтетичного газу, якою зацікавились Німеччина, Японія та інші країни.

При цьому, доведено, що собівартість використання синтетичного газу суттєво нижча в порівнянні із ціною на природний газ.

Розрахунки показують, що виробництво синтетичного газу, навіть за оптимістичним сценарієм, може сягнути у 2008 р. – 1 млрд. м3, у 2009 р. – 3 млрд. м3, у 2010 р. – 7 млрд. м3, у 2011 р. – 10 млрд. м3.

Технічно можливо до 2030 р. досягти річного виробництва синтетичного газу в Україні на рівні 40 млрд. м3, що є еквівалентом 25 млрд. м3 природного газу. Досягнення цього показника в значній мірі сприятиме зменшенню щорічного споживання природного газу до 49 млрд. м3, як це і визначено Енергетичною стратегією держави.

Загальний річний технічно досяжний енергетичний потенціал відновлюваних джерел енергії України в перерахунку на умовне паливо становить близько 79 млн. т у.п., або 34,8 % від обсягів споживання первинних енергоносіїв у 2005 р., в тому числі 63 млн. т у.п. – за рахунок освоєння АДЕ, 16 млн. т у.п. – за рахунок використання позабалансових (вторинних) джерел енергії.

На даний час, незважаючи на значний потенціал, їх частка в енергетичному балансі країни становить 7,2%


Таблиця 9.1

Прогноз використання альтернативних видів палива за основними напрямками освоєння (усереднено), млн. т у.п./рік

Види АДЕ

РОКИ

2005

2010

2020

2030

1. Біоенергетика

1,3

2,7

6,3

9,2

2. Позабалансові джерела енергії

13,8

15,0

15,7

16,4

3. Сонячна енергетика

0,003

0,032

0,284

1,1

4. Мала гідроенергетика

0,12

0,52

0,85

1,13

5. Геотермальна енергетика

0,02

0,08

0,19

0,7

6. Шахтний метан

0,05

0,96

2,8

5,8

7. Вітроенергетика

0,018

0,21

0,53

0,7

8. Енергія довкілля

0,0

0,03

0,98

7,6

Усього:

15,31

19,53

27,63

42,63


На період 2006−2010 рр. Енергетичною стратегією України (табл. 9.1) передбачено зростання використання альтернативних джерел енергії з 15,51  у 2005 р. до 19,83 млн. т у.п. у 2010 р. Тобто частка альтернативних джерел енергії у паливно-енергетичному балансі України за цей період має бути збільшеною на 4,32 млн. т у.п., в тому числі в 2007 р. на 1,1 млн. т у.п., що еквівалентно майже 1 млрд. м3 природного газу.


9.2 Перспективи розвитку сонячної енергетики

Останнім часом економіка України, яка має стійку позитивну динаміку розвитку, зіткнулася з проявами гострої енергетичної кризи.

Причинами цього є певні прорахунки в пріоритетах та перспективах розвитку енергетичної галузі держави, її залежність від зовнішніх чинників, насамперед, практично монопольного надходження традиційних енергоносіїв з Росії, зростання цін на світовому ринку, обмеженість природних енергетичних ресурсів у земних надрах (за розрахунками експертів їх вистачить: нафти на 43 роки; газу на 56 років; урану на 30 років; вугілля на 170 років).

До внутрішніх чинників, які сприятимуть подальшим проявам енергетичної кризи можна віднести: відсутність ефективних практичних дій та державної підтримки заходів енергозбереження у виробництві і комунальній сфері, не сприйняття в Україні світових тенденцій та пріоритетів розвитку альтернативної енергетики й інфраструктури її забезпечення, поспішна переорієнтація на стрімке нарощування потужностей українських АЕС без огляду на не до кінця з’ясовані наслідки чорнобильської техногенної катастрофи.

Європейська комісія з енергетики за отриманими аналітичними даними попереджає, що при нинішніх темпах зростання світових енерговитрат у 2050 р. можлива світова екологічна катастрофа. Тому більшість країн світу відмовилась від будівництва АЕС через їх небезпечність, неможливість створення повного технологічного циклу промислового збагачення урану, виготовлення ТВЕЛів, не бажаність утилізації відпрацьованого ядерного палива на території своїх держав, втрати технологічної незалежності, зниження ризику і наслідків техногенного тероризму, економічного і політичного тиску.

З огляду на вище означене, одним із стратегічних шляхів розв`язання проблемних питань у енергозабезпеченні України може стати використання нетрадиційних відновлюваних джерел, насамперед, енергії Сонця. Встановлено, що розвитку енергетики на основі випромінювання Сонця сьогодні приділяється найбільше уваги завдяки її найбільшій екологічній безпеці та невичерпності запасів.

Людство в рік добуває й споживає кількість енергії рівну енергії, що посилає Сонце на Землю протягом 1 години, тобто 1/10000 частину. Існує багато технологій перетворення сонячної (або обумовленою Сонцем) енергії в зручний для людини вигляд. Але найбільш перспективним є пряме перетворення енергії Сонця в електричну енергію.

Враховуючи масштабність завдання - забезпечення людства енергією - серйозно можуть розглядатися тільки фотоперетворювачі на основі кремнію (фотовольтаїка). Кремній найпоширеніший в земній корі твердий елемент і його запасів вистачить для вирішення поставленого завдання. Не зважаючи на те, що технологія отримання кремнію сонячної якості ще достатньо дорога і нездійснена у надвеликих обсягах виробництва, на сьогодні це найдинамічніша галузь, що розвивається, в світі. Досить зазначити, що з 1997 р. по теперішній час щорічні темпи зростання ринку фотовольтаїки перевищували 35 %. Темпи розвитку фотовольтаїки у Німеччині ще вищі.

При таких темпах зростання світова спільнота зіткнулася цього року з гострим дефіцитом полікристалічного кремнію (початкової сировини для виробництва фотоперетворювачів) і зараз приймає відчайдушні спроби надолужити упущене. За експертними оцінками дефіцит спостерігатиметься ще 2−3 роки. На цьому етапі Україна могла б почати рух у напряму розвитку потужностей полікремнієвого виробництва, щоб увійти в загальносвітовий процес. Відставання ще не дуже велике. Світове виробництво кремнієвих перетворювачів сонячної енергії у 2005 р. досягло 1,4 ГВт.

Вартість 1 кВт·год. сонячної енергії на відміну від традиційних джерел (нафта, газ, вугілля) знизилася з 20 дол. США в 1975 році до 0,4−0,7 дол. США в 2000 р. Тенденції зниження до 2010 р. − до 0,05−0,1 дол. США за 1 кВт·год. за умов насичення світового ринку відповідною сировиною. До 2020 р. сонячна енергетика стане переважною.

Всі високорозвинені країни прагнуть мати свої виробництва спеціального технологічного обладнання (СТО), надчистих функціональних матеріалів та сировинної бази для їх отримання, тому що вони носять стратегічний та фундаментальних характер.

Україна входить у першу п'ятірку держав світу (Україна, США, Японія, Німеччина, Китай), що володіють самим потужним науковим і виробничим потенціалом для створення й випуску необхідного обладнання та устаткування, здатного вийти на світовий ринок із тривалою експортною перспективою.

Наша країна має також технології й досвід промислового отримання полікремнію - сировини для монокристалічного кремнію, попит на якій у світі на сьогодні необмежений, а вартісні показники наближаються до 100 дол. США за 1кг.

До 2020 р. тільки для задоволення потреб сонячної енергетики у світі необхідно буде виробляти 500 тис. т на суму $75,0 млрд. дол. США (у цінах 2006 р.) монокристалічного кремнію на рік. Зараз виробляється близько 25 тис. т, з них в Україні – більше 2,5 тис. т. Для цього знадобиться додатково до 50 тис. ростових установок на суму близько 25 млрд. дол. США. Машинобудівна галузь України може брати активну участь у нарощуванні виробництва цього устаткування, а також полікремнію й самого монокристалічного кремнію.

Розгортання серійного виробництва СТО на основі перспективних вітчизняних розробок, а так само і широкомасштабного виробництва в Україні функціональних матеріалів, у найближчому майбутньому стане основою для розвитку електроніки, сонячної енергетики, нових видів транспорту та систем освітлення на основі альтернативних джерел енергії, всіх високотехнологічних галузей економіки й забезпечення життєдіяльності населення, вагомим джерелом надходження валютних коштів.

Основним розробником устаткування для виробництва монокристалічного кремнію (а в перспективі і для отримання полікремнію) в Україні є ДП ЦКБМ «Донець», м. Луганськ, яке, маючи досвід супроводження та серійного виробництва здатне забезпечити значне нарощування необхідного СТО на машинобудівних підприємствах, насамперед, недовантажених потужностей Луганської та Донецької областей.

Створені нині фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії у електричну (ФЕП), модулі та сонячні електростанції (СФЕС) у країнах ЄС мають загальну потужність понад 1,1 тис. МВт електроенергії.

Сонячна енергетика впевнено завойовує стійкі позиції у світі. Майже кожна країна ЄС має національну програму розвитку сонячної енергетики. Німеччина, наприклад, вирізняється найбільшим обсягом фінансування НДДКР у галузі фотоенергетики, а програма “Сонячний пфеніг” забезпечує доплату споживачам одного пфеніга за кожну використану ними кВт·год. сонячної енергії.

В Італії під орудою Національної комісії з ядерної та альтернативних джерел енергії (ENEA) працює програма зі здешевлення розробки сонячних елементів та обладнання. Важливість розвитку фотоенергетики відчула навіть така “не електронна” країна, як Португалія. Вона прийняла програму розвитку альтернативних джерел електроенергії, яка передбачає створення сонячних електростанцій, потужність яких складе 44 % нинішніх витрат електроенергії у країні.

В цілому ЄС передбачає до 2010 р. збільшити частку фотоенергетики у загальному енергобалансі до 1,5 млн кВт.

Промислове виробництво в Україні ФЕП, модулів та сонячних електростанцій збільшилось за останні три роки у чотири рази. У 2005 р. ВАТ “Квазар”, м. Київ вироблено сонячно-енергетичних потужностей, здатних генерувати 24 МВт, з них встановлено в Україні 150 кВт. Українськими підприємствами здійснюється технічна допомога у реалізації проектів розвитку сонячної енергетики багатьох країн світу.

У цьому напрямку зараз іде вся світова енергетика. Країни ЄС та усі розвинуті світові держави планують у першій половині ХХІ століття збільшити частку відновлюваних джерел енергії до 50 % у загальних витратах електроенергії.

Ще в 1997 р. Європарламент поставив мету (White Parer for а Community Strategy and Action Plan, COM (97) 599 final 26/11/1997) встановити до 2010 р. 3 ГВт сонячних модулів. За станом на 2005 р. встановлено, що поставлена мета буде перевищена як мінімум в 1,5 рази (Refocus Weekly, Paris, France, April 27, 2005).

Іншим документом (Green Paper, COM(2000), 469 final, 26 July 2000) намічено мету отримувати 12 % енергії з поновлюваних джерел. Ще одним важливим документом є Директива ЄС прийнята в 2001 р. (The Directive on Electricity Production from Renewable Energy Sources, 200I/77/EC). Відповідно до цього документа, 25 держав членів Євросоюзу в 2010 р. повинні виробляти 21 % електроенергії, що споживається, з поновлюваних джерел. 29 вересня 2005 р. Європарламент намітив нову мету для членів Євросоюзу - до 2020 року 20 % всієї енергії, що споживається (електро+теплова), повинно вироблятися з поновлюваних джерел. Один з останніх документів Євросоюзу (Green Paper, COM(2005), 265 final, 22 June 2005) закликає до жорсткої економії енергоресурсів і має заголовок «Енергоефективність, або виробляти більше, споживаючи менше». Україна, яка обрала шлях євроінтеграції, повинна вже сьогодні готуватися до здійснення необхідних заходів та виконання приписів Євросоюзу, також, і у технологічній сфері.

Таким чином, потенційний ринок для експорту вихідних матеріалів, фотоперетворювачів та сонячних електростанцій практично необмежений. Єдиним фактором, який обмежує його бурхливе зростання , є вартість сонячної енергетики. Тому розвинуті країни світу вкладають великі кошти у проведення наукових робіт зі зниження витрат на виробництво усіх складових технологічного циклу створення сонячних електростанцій, починаючи з вихідних матеріалів (наприклад, США вкладає щорічно у наукові роботи у цій галузі 40−60 млн. дол.).

В Україні історично створені сприятливі умови для розвитку сонячної енергетики:

- кліматичні умови;

- діючі виробництва з випуску понад 10 % світових обсягів монокристалічного кремнію для фотоелектричних перетворювачів, за попередні роки виготовлено біля 100 МВт ФЕПів і встановлено 2 МВт автономних сонячних станцій на їх основі з ККД 14−16% (відповідає світовому рівню);

- не завантажені потужності кількох виробничих об’єднань мікроелектроніки колишнього МЕП СРСР, на яких було задіяне понад 70 тис. працівників, де за створеними на них технологіями можна випускати ФЕПи та сонячні станції різної потужності для внутрішнього споживання та на експорт.

Нарощування потужностей вимагатиме відновлення та нарощування вітчизняного виробництва сировинної складової – полікремнію.

Враховуючи те, що для забезпечення стрімкого нарощування випуску в Україні монокристалічного кремнію необхідно не тільки відновити раніш існуючі потужні підприємства з повним циклом виробництва сировини – полікристалічного кремнію (м. Запоріжжя та сел. Донське Донецької області), але й розглянути можливість будівництва нових виробництв, насамперед, у м. Калуші Івано-Франківської області, де є виробництво надчистого хлору - однієї з найважливіших складових традиційної у світі та застосованої в Україні трихлорсиланової технології (сіменс-процес).

Зважаючи на високий рівень багаторічних досліджень вітчизняної науково-дослідної і промислової бази для подальшого розвитку та масового виробництва сонячних фотоелементів і електростанцій на їх основі, Україна має унікальну можливість реалізувати науково-технічний прорив і завоювати чільну нішу світового розподілу праці у одній із найперспективніших та інвестиційно-привабливих галузей промисловості.

Беручи до уваги важливість питань, що розглядаються, Міністерством промислової політики протягом 2006 р. за ініціативою Управління радіоелектронної промисловості та приладобудування двічі подавалися Кабінету Міністрів України пропозиції надання доручення зацікавленим міністерствам та відомствам щодо розробки концепції державної програми розвитку сонячної енергетики в Україні. Програма повинна була передбачати і розвиток необхідної машинобудівної та сировинної бази.

Зазначені пропозиції знайшли відображення у постанові КМУ від 03.10.2006 р. № 1376 “Про роботу центральних органів виконавчої влади із забезпечення економічного і соціального розвитку регіонів ...”, а саме:

“...з урахуванням інвестиційних програм об`єднань вітчизняних товаровиробників до 1 квітня 2007 р.:

- передбачити організацію виробництва на промислових підприємствах устаткування, матеріалів та комплектувальних виробів для альтернативної енергетики”.

Законом України „Про альтернативні джерела енергії” від 20 лютого 2003 р. № 555-IV визначено, що державне управління у сфері альтернативних джерел енергії передбачає розробку і реалізацію загальнодержавних, галузевих і місцевих програм та завдань з метою нарощування обсягів виробництва і споживання частки енергії, отриманої з альтернативних джерел.

Вимога щодо необхідності розробки і реалізації Програми державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел електроенергії міститься також у затвердженому Указом Президента України від 27 грудня 2005 р. № 1863 „Плані заходів щодо забезпечення енергетичної безпеки України”.

Для створення передумов нарощування існуючих потужностей зі створення фотоелектричних перетворювачів для сонячної енергетики на основі використання напівпровідникового кремнію, на який на світовому ринку склався значний стійкій попит, в Україні доцільно відновити промислове виробництво необхідної сировини — полікристалічного кремнію, що надасть нашій країні реальні економічні важелі впливу при здійсненні державної зовнішньої політики.

Реалізація цих проектів надасть відчутний поштовх до налагодження випуску на підприємствах машинобудівного комплексу України сучасної техніки, матеріалів та комплектуючих для альтернативної енергетики та нарощування обсягів виробництва і споживання енергії, отриманої із альтернативних джерел, зменшення енергетичної залежності нашої держави від енергоносіїв, які імпортуються, що забезпечить прискорення євроінтеграційних процесів та гармонізацію державних заходів з реформування енергетичної галузі України у відповідності до директив ЄС в частині створення підґрунтя для нарощування обсягів використання альтернативних джерел енергії, створення нових робочих місць.

Крім безумовної підтримки відновлення виробництва полікремнію за традиційною для України технологією (ВАТ “ММК ім. Ілліча”, м. Маріуполь) в Управлінні розглядалися і інші пропозиції, які за вартісними показниками їх реалізації суттєво більші і потребують залучення значних інвестицій, у тому числі, і міжнародних фінансових організацій. Так, за участю ДП ЦКБМ «Донець» сформована інвестиційна пропозиція проекту створення комплекту обладнання для отримання полікремнію шляхом очищення металургійного кремнію (сьогоднішнє вітчизняне виробництво якого складає близько 8,0 тис. т) і відновлення високопродуктивного виробництва високотехнологічної сировини в Україні за участю вітчизняних спеціалізованих підприємств. Конструкторським бюро разом з російськими фахівцям (ВАТ «Балтійська кремнійова долина – «Міжнародний проект «ПОЛІСІЛ», м. Сосновий Бор Ленінградської області) розглядається можливість створення принципово нового обладнання з екологічно чистим технологічним процесом для одностадійного отримання кремнію шляхом прямого розщеплення сполучення SiO2 на кремній та кисень).

Розгортання на основі перспективних вітчизняних розробок серійного виробництва СТО та широкомасштабного виробництва в Україні функціональних матеріалів (кремній та ін.) у найближчому майбутньому стане основою для розвитку електроніки, сонячної енергетики, нових видів транспорту на основі альтернативних джерел енергії, усіх високотехнологічних галузей економіки і забезпечення життєдіяльності населення.

У зв`язку з зазначеним, пропозиції ВАТ „ММК ім. Ілліча” щодо розконсервації та відновлення потужностей хіміко-металургійної заводу з виробництва полікремнію у с. Донське, які знаходяться у користуванні комбінату відповідно до договору з ФДМУ від 23.12.1999 р., є нагальним і економічно перспективним.

На сьогодні найбільші вітчизняні виробники монокристалічного кремнію − ВАТ „Квазар” та ТОВ „Пілар”, м. Київ, які створили ці виробництва за роки незалежної України і забезпечують майже 10 % світового обсягу виробництва (2,5 тис./рік), вимушені імпортувати полікремній (Киргизія, Китай, Японія, США та ін.), а іноді працювати і за давальницькою схемою. Нарощування обсягів виробництва стримується значним подорожчанням полікремнію у зв`язку із стрімким розвитком сонячної енергетики у світі.

Відновлення та нарощування виробництва полікремнію в Україні потребує всебічної державної і медіа підтримки, оскільки має пріоритетний галузеутворюючий стратегічний характер на довгострокову, у тому числі і експортну, перспективу, позитивні соціальні та політичні наслідки. Крім того, враховуючи стійкий попит на цей вид високотехнологічної сировини, залежність від неї всесвітніх темпів розвитку високих технологій, у нашої країни з`явиться реальна можливість для створення економічних важелів впливу при здійсненні державної зовнішньої політики.


9.3 Вторинні (позабалансові) джерела енергоресурсів

За галузями, що розглянуто у Програми, пропонуються наступні перспективні напрямки, що спрямовані на використання вторинних енергоресурсів, альтернативних джерел енергоносіїв, загальне зниження споживання енергетичних ресурсів різних видів та джерел походження (постачання).

А) Гірничо-металургійний комплекс.

Для ГМК України найбільш перспективним є використання вторинних енергоресурсів, насамперед доменного, конвертерного газів та газів при виробництві феросплавів. На цей час, як свідчать результати досліджень, до 90 % доменного газу використовується в якості палива, що забезпечує біля 20 % загального обсягу спожитих ПЕР. Перспективним напрямком є використання коксового газу у охолоджувачах конверторних газів або у когенераційних установках для вироблення пари та електроенергії. Ферогази слід використовувати для підігріву шихти та також для виробництва пари та електроенергії. Такі роботи передбачені на металургійних та феросплавних підприємствах.

Б) Хімічний та нафтохімічний комплекс.

Для підприємств хімічної промисловості рекомендується для впровадження на виробництві такі альтернативні види палива:

Відхідний газ виробництва вуглецю.

Побічним продуктом виробництва вуглецю є газ, що відходить з апаратів. Цей газ містить пил вуглецю і 40 % (об.) водню. Теплота згоряння вхідного газу невелика і складає всього 1,7 МДж/м3, а тому його використовують в суміші з природним газом для виробництва теплової енергії.

Метановоднева фракція, що утворюється при виробництві етилену.

Піролітичне дегідрування (відняття водню) етан-пропанової суміші, виділеної з попутних нафтових газів, як бачимо, окрім продуктивного етилену, утворюються також водень і метан. Після відокремлення цільового компоненту етилену, утворюється відхідний газ, що являє собою метановодневу суміш, яку утилізують на підприємстві.

Абгаз.

Абгаз утворюється при виробництві стиролу, дивінілу зі спирту та бутану, ізопрену з ізопентану та ізобутилену.

Водень, який одержують в результаті виробництва цих продуктів, може бути використаний як вторинний енергоносій.

При виготовленні ізопрену утворюються рідкі побічні продукти процесу використовуються на виробництві для власних потреб.

Газ, що утворюється при виробництві формаліну.

Побічні продукти містять горючий газ СО і, крім того, метан. Ці горючі гази також утилізують на підприємстві.

Багатий газ.

Багатим газом називають коксовий збагачений паливний газ, побічний продукт при розділенні коксового газу методом глибокого охолодження для одержання водню. Цей висококалорійний газ (ГОСТ 8331−57) повертають на коксохімзавод для спалювання.


Танкові та продувні гази.

Так називають гази, що вміщують аміак і є побічні продукти синтезу аміаку чи карбаміду. Склад цих газів наведений у табл. 9.2.


Таблиця 9.2

Склад танкових та продувних газів виробництва аміаку

Компоненти

Горючі гази

Танкові, % (об.)

Продувні, % (об.)

1. Аміак

57,0−60,0

7,0−8,0

2. Водень

25,0−27,0

55,0−60,0

3. Метан

3,5−9,0

10,0−11,0

4. Азот

8,0−9,0

20,0−26,0

5. Аргон

0,5−1,0

1,0−2,0


Танкові та продувні гази завдяки високому вмісту аміаку і водню утилізують у виробництві аміачної селітри. Однак така утилізація має і негативні сторони: додаткова завантаженість на абсорбцію, підвищений вміст аміаку на викиді, негативний вплив на технологічний режим.

Ретурні гази.

Для зниження собівартості виробництва азотних добрив необхідно використовувати відхідні промислові гази, що містять аміак. При утилізації ліквідується процес безпредметної витрати у величезних кількостях як насиченої водяної пари, так і природного газу, відкриває широкий шлях до використання газів, що відходять після процесу абсорбції аміаку, таких як топкові гази високої калорійності, які легко можуть бути використані у котельних установках або у двигунах внутрішнього згоряння.

Окис-вуглецева фракція.

Окис-вуглецевою фракцією у виробництві аміаку називають гази, які утворюються після очищення азотводневої суміші від окису вуглецю.

Цей газ і є окис-вуглецевою фракцію. Вона повертається на конверсію оксиду вуглецю для одержання водню або використовується в органічних синтезах, наприклад, добавляється в газ, що направляють на синтез метанолу. Також виділяються метан і аргон. Цю газова суміш утилізують на підприємстві.

Танкові та продувні гази метанолу.

При виробництві метанолу в циркуляційної системі утворюються та накопичуються домішки, які і називаються продувними і утилізують на підприємстві. Крім того, із сепаратора високого тиску виділяються розчинені гази, в тому числі метан, диоксид вуглецю та дим – етиловий ефір (побічний продукт реакції). Ці гази називаються танковими і також утилізують.


10. РОЗРОБКА ТА ВИГОТОВЛЕННЯ ВІТЧИЗНЯНОГО ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧОГО ОБЛАДНАННЯ ТА ПРИЛАДІВ


Енергомашинобудівний комплекс України має потужну науково-виробничу базу, що здатна зробити значний внесок у поліпшення економічної ситуації в країні та має можливість провести технічне переозброєння і модернізацію практично усього обладнання теплових, атомних і гідравлічних електростанцій відповідно до Енергетичної стратегії України шляхом виготовлення сучасного енергоефективного устаткування.


10.1 Турбінобудування

Виробничі потужності ВАТ "Турбоатом" дозволяють виготовляти щорічно парові та газові турбіни загальною потужністю 8 млн. кВт і 2 млн. кВт гідравлічних турбін. Виробництво турбін здійснюється по замкненому циклу: від проектно-конструкторських і науково-дослідних робіт до виготовлення, складання, випробування турбін перед відвантаженням та сервісного обслуговування у замовників.

Для потреб теплової енергетики ВАТ "Турбоатом" розроблені проекти модернізації турбоустановок К–160-130, К-200-130, виробництва ЛМЗ (Росія), К-300-240, що дозволяють встановити на наявних фундаментах турбінні вузли нової конструкції, розроблені з урахуванням останніх досягнень турбобудування, які забезпечують істотне підвищення показників турбоустановок: потужності, надійності, маневреності та економічності, краще відповідатимуть умовам виробництва електроенергії та тепла.

Для вітчизняної атомної енергетики підприємство готове виготовляти парові турбіни потужністю до 1100 кВт, а також розробити та освоїти виробництво нових сучасних високоефективних турбін потужністю до 1600 кВт.

Світовий досвід вказує на зростання попиту на газові турбіни для потреб енергетики. Парогазові установки забезпечують підвищення ефективності теплових електростанцій та зниження негативного впливу на навколишнє середовище. На ВАТ "Турбоатом" підготовлена до виробництва парогазова установка ПГУ-345 потужністю 345 МВт, що складається з двох газотурбінних установок ГТЕ -115, двох котлів-утилізаторів і однієї парової турбіни К-120-7,5. Гази кожної газової турбіни ГТЕ-115 подаються у свій котел-утилізатор. Установка за технічним рівнем відповідає всім сучасним вимогам до такого обладнання.

Є позитивний досвід впровадження таких установок. Газотурбінні установки потужністю 45 МВт виробництва ВАТ “Турбоатом” успішно експлуатуються на Якутській ТЕС.

На ВАТ "Сумське МНВО ім. М.В.Фрунзе" створена, пройшла випробування та виготовлена енергетична газотурбінна установка ЕГТУ-16 електричною потужністю 16 МВт і тепловою потужністю 25 МВт. Теплова енергія на установці виробляється шляхом утилізації тепла вихлопних газів газотурбінного приводу генератора за допомогою водогрійного котла-утилізатора власного виробництва. Котел-утилізатор розрахований на безпосередній підігрів мережної води.

Подальшим етапом вдосконалення енергетичної установки ЕГТУ-16 є розробка парогазової установки ПГУ-20, призначеної для роботи в базовому, напівпіковому і піковому режимах. Установка комплектується паровим котлом та паротурбінним модулем, призначеним для виробітку електроенергії.

Енергетичні газотурбінні установки малої потужності мають переваги порівняно з традиційними паросиловими електростанціями: невеликі капіталовкладення, менші питомі витрати палива, короткі терміни введення в дію, невеликі будівельні майданчики, хороші екологічні показники. Установки можуть бути упроваджені на малих та середніх промислових підприємствах, ТЕЦ, комунальних котельнях, а також в регіонах країн, де склалася несприятлива ситуація у зв'язку з віддаленістю від основних джерел енергопостачання.

Для розвитку "малої" теплової енергетики ВАТ “Турбоатом” розроблено та освоєно виробництво турбін потужністю 5, 6 та 12 МВт з протитиском, турбін типу ПТ потужністю 12−35 МВт з регульованими відборами пара. Ця техніка може використовуватись на підприємствах металургійної, хімічної та харчової промисловості як при будівництві нових ТЕЦ, так і для заміни відпрацьованих свій ресурс турбін Калузького заводу на діючих ТЕЦ без зміни фундаменту. Турбіни можуть встановлюватись як з генераторами ВО “Електроважмаш” (м. Харків), так і з генераторами заводу “Привод” (м. Лисьва, Пермської обл.). Турбіни обладнані необхідним комплектом допоміжного обладнання, а також сучасним програмно-технічним комплексом контролю, регулювання та захисту, який забезпечує оптимальні режими експлуатації, автоматичний запуск та зупинок. Установка таких парових турбін на підприємствах дозволить, разом з постачанням споживачів парою, забезпечити вироблення власної електроенергії, що дасть можливість підприємствам зменшити залежність від централізованої енергосистеми.

Для різних галузей промисловості, котельні установки яких виробляють сухий насичений пар або пар з тиском 13 атм та температурою 200оС, призначена серія турбін з діапазоном протитиску 3−8 атм при потужності 0,8–4,0 МВт.

Зазначені вище турбіни можуть використовуватися в когенераційних схемах виробництва тепла та електроенергії.

Із вдалих прикладів оновлення парових турбін малої потужності у 2007 р. є виконання ВАТ “Турбоатом” контрактів з поставки турбіни ПТ-20 для Харківської ТЕС-3 і турбіни ПТ-35 для ВАТ “Запоріжсталь”.

ВАТ “Турбоатом” взяв участь у реалізації першого етапу реабілітації станцій Дніпровського каскаду, на якому було реконструйовано 18 агрегатів. Виконання плану практично підтвердило ефективність реабілітації ГЕС. Подовжено строк служби турбін до 30 40 років, збільшено гарантійний міжремонтний період до 5−7 років, поліпшено енергокавітаційні показники (потужність - до 10 % , ККД – до 4−7 %), збільшено встановлену потужність на 97 400 кВт.

В даний час ВАТ "Турбоатом" разом з іншими машинобудівними підприємствами продовжує виготовлення гідротурбін для Каховської, Дніпродзержинської, Канівської, Київської та Кременчуцькій ГЕС в межах реалізації другого етапу реконструкції ГЕС Дніпровського каскаду.

На сьогодні в Україні 150 мікро ГЕС, з яких 49 діючих потужністю 94 МВт, з річним виробітком електроенергії 80 млн кВт·год. Більшість станцій були збудовані на початку 50-х років, а деякі ще з кінця 30-х років, і фізично, морально застарілі.

В умовах дефіциту енергоносіїв в Україні застосування енергії малих річок стає усе більш актуальним питанням. На сьогодні потенціал великих рік майже використаний. Подальший розвиток гідроенергетики в Україні можливий за рахунок малих рік. Їх потенціал в 4 рази більший в порівнянні до потенціалу великих рік.

ВАТ “Турбоатом” освоєно обладнання для типоряду мікро-, міні- та малих ГЕС потужністю від 5 до 6500 кВт. Обладнання розроблено з урахуванням вимог тривалої експлуатації без ремонтних робіт, екологічно чисті.

ВАТ “Турбоатом” має технічні рішення і виробничі можливості щодо постачання гідротурбінного обладнання для використання на водосховищах та міських водоочисних спорудах для вироблення електроенергії за рахунок води, що скидається, об’єктах водопроводу (для вироблення електроенергії за рахунок надлишкового напору, що спрацьовується вхолосту). Вироблена електроенергія може передаватись в промислову мережу.


10.2 Насособудування

Україна має розвинуте виробництво насосів для енергетики, яке зосереджено у м. Суми. Основними виробниками насосного обладнання є сумські заводи "Насосенергомаш" і НВО ім. М.В. Фрунзе, які плідно співпрацюють з головною проектною організацією галузі ВАТ “ВНДІАЕН”. Науково-промисловий потенціал цих підприємств дозволяє розробити, випробувати і налагодити серійне виробництво насосів, необхідних для задоволення потреб широкого кола вітчизняних та іноземних споживачів.

На атомних електростанціях з реакторами ВВЕР у складі турбоживильних агрегатів ПТА 3750-100 були встановлені передвключені насоси ПТА 3800-20. Для підвищення надійності роботи цих насосів у ВНДІАЕН розроблена технічна документація, а Сумським заводом "Насосенергомаш" освоєний серійний випуск насосів ПТА 3800-20-1.

Для заміни працюючих маслонасосів ЦНСМ 38-132 виробництва Ясногорського машзаводу (Росія) на АЕС і ТЕС в системах водневого охолоджування генераторів, у ВНІІАЕН розроблено технічна документація та освоєно ("Насосенергомаш") виробництво насосів ЦНМ 45-160. Успішна експлуатація на Ігналінській, Запорізькій та Південно-Українській АЕС підтвердила високі експлуатаційні якості і надійність розроблених насосів: низький рівень вібрації; відсутність протікання масла через кінцеві ущільнення; скорочення експлуатаційних витрат на обслуговування та ін.

Фахівцями ВНДІАЕН та ВАТ "Насосенергомаш" створено живильний насос нового покоління ПЕ 780-185 для блоків теплових електростанцій розроблений ВНДІАЕН відрізняється високою економічністю, конкурентоспроможністю та відповідає сучасним вимогам до обладнання, призначений для заміни насосів типу ПЕ 380 і ПЕ 580 випуску 60-х років. Відмітними особливостями насоса є: економічна проточна частина; зменшена кількість ступенів; застосування пружно-пластинчатої муфти, що не потребує мастила та ін.

На ТЕС з блоками потужністю 200−225 МВт використовуються конденсатні насоси Кс 80-155-2. Вони також використовуються в блоках малої потужності для відкачування конденсату з конденсаторів турбіни. ВНДІАЕН виконана модернізація цього насоса, особливостями якої є: корпусні деталі виготовлені з вуглецевої стали; робочі торцеві поверхні мають зносостійке наплавлення; відсутність виносних підшипників кочення; понижене енергоспоживання та ін.

Розроблено та освоєно виробництво сполучних пружних муфт, основними перевагами яких є: практично необмежений ресурс; мінімальні витрати на обслуговування та ін.


10.3 Генераторобудування

Провідним підприємством, що проектує та виготовляє генератори, є ДП "Електроважмаш", який виготовляє турбогенератори різних потужностей для ТЕС, ТЕЦ, АЕС, ГЕС, малих ГЕС, ТЕЦ металургійних і цукрових заводів, різних галузей промисловості. Усі генератори, які зараз проектуються, створюються з максимально можливим ступенем уніфікації для скорочення циклу підготовки виробництва, створення однотипного обладнання та скорочення кількості необхідних запасних частин та інструменту у споживача.

"Електроважмаш" виготовляє турбогенератори з повним повітряним та водневим охолоджуванням різноманітних типів та потужностей: турбогенератори асинхронні, гідрогенератори синхронні вертикальні, вертикальні гідрогенератори-двигуни гідрогенератори горизонтальні капсульні.

Основним напрямком в розвитку виробництва турбогенераторів є створення надійних пожежовибухобезпечних турбогенераторів типу ТА потужністю 120−320 МВт і турбогенераторів потужністю 2,5−40 МВт з повітряно-водяним охолоджуванням. Надалі на базі турбогенераторів серії ТА планується створення турбогенераторів серії ТАП того ж діапазону потужностей, але з поздовжньо-поперечним збудженням, що дозволить значно підвищити якість електроенергії, що виробляється, значно розширити діапазон допустимих навантажень.

Інший напрямок - це створення гідрогенераторів-двигунів із змінною частотою обертання (типу АСМ). За рахунок несинхронної керованої частоти обертання можна підвищити ККД гідроагрегату на 10 %.


10.4 Трансформаторобудування

Вітчизняне трансформаторобудування має великий досвід у розробці та виробництві трансформаторів різних класів напруги. Основними виконавцями цих завдань мають бути Всеукраїнський інститут трансформаторобудування (ВІТ), м. Запоріжжя, АТ "Рівненський завод високовольтної апаратури", ВАТ "Запоріжтрансформатор".

ВАТ "ЗЗВА" (м. Запоріжжя) освоєно виробництво електрогазових вимірювальних трансформаторів струму на напругу до 330 кВ, які виключають можливість вибуху під час внутрішнього пробою.


10.5 Мала (комунальна) теплоенергетика

Децентралізовані джерела теплопостачання в комунальній енергетиці України є досить значними споживачами палива. Зокрема, опалювальні котельні малої потужності (до 20 МВт) в Україні використовують біля 30 млн. т умовного палива. Таку ж кількість палива споживає населення для опалення та побутових потреб, що складає разом 20 % від загальної потреби в країні.

При цьому в громадському секторі експлуатується біля 85 тис. опалювальних котлів, з яких порядку 90 % складають котли застарілих конструкцій з ККД не більше ніж 60−75 %. Із 9,9 млн. житлових будинків присадибного типу тільки 10 % мають водяне опалення і 2−3 % — гаряче водопостачання.

За оцінками фахівців перевитрати палива досягають 25 %, тобто близько 15 млн т умовного палива та вони можуть бути суттєво скорочені за рахунок впровадження сучасних систем та економічного обладнання.

Котельні установки систем централізованого теплопостачання мають різну потужність, тип та технічні дані установленого устаткування. У сільських районах потужність котелень становить 0,7–2,0 МВт, а в містах сягає сотень МВт. Основними видами палива, що використовується в котельнях є природний газ, вугілля та мазут. Місцеве паливо практично не використовується. Середні питомі витрати умовного палива на виробництво теплоти в котельнях України на початок ХХІ-го сторіччя становили 172 г/кВт·год.

За останні роки в Україні почало опановуватися виробництво опалювального обладнання різної потужності, здатних використовувати у якості палива природний газ, мазут, дизельне паливо. Зокрема, котли потужністю до 3 МВт виготовляються більш ніж на 15 підприємствах, малометражні котли (для індивідуальних користувачів) — більш ніж на 50 підприємствах.

Такі підприємства, як ВАТ “Азовмаш”, м. Маріуполь і ВАТ “Теком”, м. Монастирище виготовляють транспортабельні і стаціонарні котельні установки потужністю до 2 МВт, призначених для виробництва пари, опалення та гарячої води.

Бердичівський завод “Прогрес” освоїв виробництво опалювальних котлів потужністю до 3,6 МВт та в даний час впроваджує у виробництво котли потужністю до 9 МВт.

ВАТ “Первомайськдизельмаш” виготовляє когенераційні установки потужністю до 800 кВт, призначені для одержання електроенергії, гарячої води та опалення. В якості палива вони можуть використовувати природний газ, дизельне паливо, попутний нафтовий газ, шахтний метан або біогаз.


10.6 Обладнання для вугільної галузі

Машинобудівні підприємства виготовлюється великий ряд сучасної техніки для потреб вугільної галузі – добувні і прохідницькі комбайни, навантажувальні машини, установки бурильні, лебідки, машини підйомні шахтні, електровози рудникові контактні, буро-шнекові машини та збагачувальне обладнання. Підприємства мають достатній науково-технічний потенціал для продовження робіт з створення нового сучасного обладнання для потреби вугільної галузі.

Потужності машинобудівних підприємств ЗАТ «Новокраматорський машинобудівний завод», ВАТ «Ясинуватський машинобудівний завод», ВАТ «Криворіжгірмаш», ВАТ «Луганський машинобудівний завод», ВАТ «Харківський машинобудівний завод «Світло шахтаря», ДП «Завод ім. Малишева» та ряду інших мають можливість забезпечити повну потребу вугільної галузі у вищенаведеній техніці.


ВИСНОВКИ


Виконання енергозберігаючих заходів Програми, що розроблено, за стратегічними напрямами буде сприяти створенню сучасних, високопродуктивних, підприємств, з економним використанням енергоресурсів і здатністю ефективно функціонувати в умовах ринкової економіки.

Впровадження енергозберігаючих технологій та ефективного використання енергетичних ресурсів в галузі забезпечить ефективне виробництво високотехнологічної, конкурентноспроможної вітчизняної продукції, поліпшення якості життя громадян, надасть належну відповідь викликам сучасності.

Згідно Програмі можна виділити наступні основні шляхи енергозбереження, що забезпечать суттєве поліпшення стану справ в Україні з використанням енергетичних ресурсів:
    1. Дотримання існуючих норм та нормативів споживання енергоресурсів у виробництві.
    2. Оптимізація витрат енергоресурсів на вироблення продукції у галузях на основі розробки прогресивних норм та нормативів.
    3. “Мала” реконструкція/модернізація існуючих виробництв на окремих енергетичних об’єктах підприємств .
    4. Докорінна реконструкція/модернізація основного технологічного та енергетичного устаткування й обладнання підприємств.
    5. Впровадження нових енергозберігаючих технологічних процесів і устаткування й обладнання підприємств.
    6. Найширше застосування устаткування з утилізації вторинних енергоресурсів.
    7. Поступова заміна традиційних видів енергоресурсів з альтернативних та відновлюваних джерел енергоресурсів.
    8. Доведення до необхідного технічного рівня існуючих розробок устаткування, обладнання, пристроїв та приладів, необхідних задля впровадження енергозберігаючих технологій.

Галузі, задля яких розроблена Програма, утворюють ядро української економіки, і відповідно використовують більшу частку енергоресурсів країни.

А) Гірничо-металургійний комплекс.

Для здійснення Програми запропоновано 227 енергозберігаючих заходів по усім підгалузям ГМК України.

Досягнення зазначених цілей дасть змогу:
  • одержати вагомі результати в економії паливно-енергетичних ресурсів, досягнути до 2017 р. скорочення у розмірі 9,24  млн т у.п. на рік, що складає 19,0 % від загальної кількості ПЕР, спожитих у 2007 р. Крім того, суттєво, більш ніж на 50 % скоротити споживання природного газу;
  • наблизити економіку України до світових нормативів споживання, насамперед, ЄС;
  • створити матеріальну основу для впровадження альтернативних та відновлювальних джерел енергії.

Б) Машинобудівний комплекс.

Для здійснення Програми запропоновано 264 енергозберігаючих заходів по усім підгалузям машинобудівного комплексу України.

Досягнення зазначених цілей дасть змогу:
  • одержати вагомі результати в економії паливно-енергетичних ресурсів по машинобудівній галузі до 2017 р. у розмірі 1,85 млн т у.п. на рік, що складає 39,9 % від загальної кількості ПЕР, спожитих у 2007 р.;
  • наблизити економіку України до світових нормативів споживання, насамперед, ЄС;
  • створити матеріальну основу для впровадження альтернативних та відновлювальних джерел енергії.

В) Хімічний та нафтохімічний комплекс.

Для здійснення Програми запропоновано 212 енергозберігаючих заходів по усім підгалузям хімічного та нафтохімічного комплексу України.

Досягнення зазначених цілей дасть змогу:
  • одержати вагомі результати в економії паливно-енергетичних ресурсів, досягнути по хімічній галузі до 2017 р. скорочення у розмірі 1,6 млн. т у.п. на рік, що складає 12,8 % від загальної кількості ПЕР, спожитих у 2007 р.;
  • наблизити економіку України до світових нормативів споживання паливно-енергетичних ресурсів;
  • створити матеріальну основу для впровадження альтернативних та відновлювальних джерел енергії.

Г) Легка та деревообробна промисловість.

Для здійснення Програми запропоновано 34 енергозберігаючих заходів по усім підгалузям легкої та деревообробної промисловості України.

Досягнення зазначених цілей дасть змогу:
    • одержати вагомі результати в економії паливно-енергетичних ресурсів к 2017 р., яка складе 18−23% від загального обсягу паливно-енергетичних ресурсів, що використовувалися у 2007 р.;
    • наблизити економіку підгалузі до світових нормативів споживання паливно-енергетичних ресурсів за рахунок впровадження нових енергозберігаючих технологій та енергоефективного обладнання;
    • створити матеріальну основу для впровадження альтернативних та відновлювальних джерел енергії.

Доопрацьована редакція «Галузевої програми енергоефективності та енергозбереження у ГМК, хімічному та нафтохімічному комплексі, машинобудування, легкої та деревообробної промисловості надана на розгляд Мінпромполітики.


ДОДАТКИ


Додаток 1

до Програми

ПАСПОРТ


Галузева програма енергозбереження, ефективного використання енергетичних ресурсів та впровадження альтернативних видів палива

у гірничо-металургійному комплексі на період 2008-2017 років


1. Концепція Програми схвалена розпорядженням Кабінету Міністрів України від 9 липня 2008 р. № 947-р.

2. Програма затверджена: Постановою Кабінету Міністрів України

від ________ 200__ р. №________ .

3. Державний замовник-координатор: Міністерство промислової політики України.

4. Керівник Програми: заступник Міністра промислової політики України Грищенко С.Г., доктор техн. наук, професор.

5. Виконавці завдань і заходів Програми: виробничі підприємства всіх форм власності, об’єднання, асоціації, організації, наукові установи, профспілки гірничо-металургійного комплексу.

6. Строк виконання: 2008−2017 роки.

7. Прогнозні обсяги та джерела фінансування:


Джерела

фінансування

Обсяг фінан-сува-ння, млн грн

у тому числі за роками

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

Держав-ний бюджет

525,5

87,97

87,97

86,97

85,97

85,97

85,62

2,29

2,29

0,22

0,22

Місцеві бюджети

150

50,00

50,00

50,00

 –

– 

– 

– 

– 

– 

– 

Інші джерела

58222,75

12641,94

15129,12

13237,87

5214,92

6789,88

2792,41

714,51

725,24

519,24

459,24

Усього

58899,88

12779,92

15267,09

13374,85

5300,89

6875,86

2878,04

716,80

727,53

519,45

459,45



Керівник Програми С.Г. Грищенко