Основні напрями зниження викидів вуглекислого газу в розвинутих країнах: заміна видів спалюваного палива (вугілля газом); підвищення ефективності роботи енергоблоків; вдосконалення системи передачі та постачання електроенергії; та використання альтернативних та поновлюваних джерел енергії.
В сучасних умовах основним напрямком зменшення викидів парникових газів в теплоенергетиці України має стати підвищення ефективності використання палива завдяки вдосконаленню технічного обладнання станцій. Конкретні заходи щодо зменшення викидів парникових газів мають бути визначені для кожної окремої електростанції (енергоблоку, котельні).
До таких заходів можна віднести:
· поставка на електростанції України проектного палива: це дозволить знизити викиди за рахунок більш ефективного спалювання пального та знизить витрати енергокомпаній на технічне обслуговування обладнання;
· виключення використання природного газу і мазуту для спільного спалювання з твердим паливом: це має призвести до більш ефективного процесу спалювання;
· переважне використання природного газу і мазуту на найбільш економічних газомазутних блоках – навантаження сучасних економічних блоків є одним з найзначніших заходів зі зменшення викидів СО2;
· зменшення втрат з димовими газами – утилізація тепла димових газів є суттєвим заходом з енергозбереження;
· зменшення непроектних присмоктів повітря – призведе до вдосконалення процесу горіння палива в топці, до більш ефективного спалювання;
· реконструкція існуючого паротурбінного обладнання та його допоміжного обладнання.
До великомасштабних заходів можна віднести:
· впровадження газотурбінних надбудов до існуючих енергоблоків потужністю 800 та 300 МВт;
· переведення частини конденсаційних енергоблоків ТЕС в режим когенерації;
· впровадження в теплоенергетиці України парогазових установок на природному газі, мазуті та твердому паливі (за різними технологіями).
Лекція 2
Парниковий ефект. Парникові гази
Наприкінці 20 століття діяльність людини досягла такого рівня, коли її вплив на природне середовище набув глобального характеру. За останні сто років збільшився вміст в атмосфері деяких природних газових складових таких як двоокис вуглецю (СО2), закис азоту (N2O), метан (СН4). Додатково до атмосфери надходять гази, які не є природними компонентами глобальної екосистеми. Головні серед них - фторхлорвуглеводні. Ці газові домішки здатні затримувати частку теплового випромінювання планети.
Багато вчених прийшли до висновку, що сучасна зміна клімату - це не природні цикли, а результат людської діяльності. І, очевидно, руйнівний вплив людини на природу призведе до найтяжких наслідків.
Клімат планети – це складна система, що змінюється в результаті процесів взаємодій між атмосферою, гідросферою та літосферою. Ці елементи знаходяться в збалансованій рівновазі, проте протягом останніх десятиліть людина своєю діяльністю почала дестабілізовувати цю рівновагу. Надлишок енергії, який утримується в результаті антропогенних парникових газів, призводить до змін клімату на планеті Земля.
Соціальні та політичні наслідки зміни клімату будуть особливо істотними для людей, життя яких залежить від кліматичного циклу. Голод та бідність безперервно зростають. Мігранти з тих регіонів, де зникають можливості забезпечення мінімально необхідним для життя рівнем харчування, становитимуть загрозу соціальній та політичній гармонії світу.
Що таке парниковий ефект?
Температура Землі підтримується завдяки балансу між нагріванням Землі сонячним промінням та охолодженням після повернення енергії в космос. Такий баланс між енергією, що надходить і випромінюється, потрібен для підтримання життя на Землі. В сонячний день основна частина енергії, що потрапляє на поверхню землі, є короткохвильовим випромінюванням, яке проникає крізь атмосферні шари, нагріваючи Землю.
Задля підтримання енергетичного балансу частина енергії повинна залишати Землю. Це довгохвильове інфрачервоне випромінювання. Але якби такі промені могли легко відбиватися в космос, температура Землі була б нижчою на 30 оС. Життя на Землі не могло б існувати.
Значна кількість інфрачервоних променів утримується в атмосфері, завдяки так званим парниковим газам. Ці гази функціонують, як скло в теплицях, що дозволяє сонячним променям потрапляти всередину, і затримує інфрачервоні промені, забезпечуючи належну температуру.
Рис.1. Механізм парникового ефекту[1]
Таким чином парниковий ефект є не результатом діяльності людини, а природним явищем. Він позитивно впливає на всі екосистеми, стабілізує температуру атмосферного повітря, і є нормальним для рослинного, тваринного світу та життя людей.
Існують 6 основних парникових газів, які входять до хімічного складу атмосфери:
- водяна пара;
- вуглекислий газ;
- метан;
- озон;
- закис азоту,
- і останнім часом хлоро-фторо-вуглеці. Крім них, всі гази зустрічаються в природі.
В результаті діяльності людини концентрація цих газів збільшується, через що зростає парниковий ефект. Неприродний та потенційно небезпечний процес.
CO2 – найзначніший з антропогенних парникових газів. Хоча цей газ природного походження, завдяки діяльності людини він створюється у найбільшій кількості.
Індустріалізація призвела до збільшення використання видів палива, що видобувається з надр Землі: вугілля, нафта, газ (органічне паливо). При їхньому спалюванні у великій кількості викидається CO2. Причиною 45% викидів CO2 є транспорт та виробництво електроенергії та тепла. За оцінками вчених за останні 200 років концентрація CO2 в атмосфері збільшилася на 26%. Це – найвищий рівень за всю історію людства. Вуглекислий газ становить 55% антропогенного парникового ефекту. Глибинні проби крижаного покриття Землі дають можливість оцінити склад атмосфери за останнє тисячоліття. Ці данні, а також сучасні спостереження виявляють значне збільшення концентрації вуглекислого газу, метану та інших парникових газів.
Серед причин збільшення концентрації метану- вирощування рису, утилізація відходів, видобування вугілля, тваринництво, видобування та транспортування природного газу. В результаті цих видів діяльності метан потрапляє в атмосферу, їх темпи постійно зростають.
Ми всі чули про озон. Це речовина, що захищає нас від шкідливого ультрафіолетового проміння. Його найбільша концентрація у верхніх шарах атмосфери, де формується так званий озоновий шар. Заподіяні цьому шару ушкодження викликають занепокоєння. Озон також є парниковим газом. Завдяки складним хімічним реакціям в щільних шарах атмосфери деякі речовини, переважно створені людиною, з’єднуються і виникає озон. Кількість озону в багатьох випадках залежить від погодних умов та наявності сонячного світла. Його кількість також зростає.
Рослинний світ створює закис азоту, але підвищення концентрації цього газу пов’язують з сільськогосподарською діяльністю та спалюванням біомаси, наприклад деревини.
Хлорофторовуглецівиникають виключно в результаті діяльності людини. Вони нетоксичні та інертні, що робить їхнє використання безпечним та корисним при виготовленні аерозолів, холодильних газів та ізоляційних матеріалів. Вони також використовуються при виготовленні штучної гуми та очищенні електронних механізмів. Ці гази відомі, як руйнівники озонового шару. Вони значно підсилюють парниковий ефект і дуже важливі, оскільки поглинають інфрачервоне випромінювання, яке не поглинули інші гази.
Водяна пара– один з найважливіших парникових газів. Але ми його таким не сприймаємо. Він усюди зустрічається в природі. Він невидимий. Діяльність людини не впливає на нього безпосередньо, але існує важливі непрямі зв’язки. Потепління, що відбувається через дію інших парникових газів, збільшує випарювання та призводить до підвищення кількості водяної пари в атмосфері. Це також може збільшити потепління.
* * *
Деякі гази в атмосфері більш стабільні, ніж інші. Важлива не тільки їхня кількість. Кількість будь-якого газу в атмосфері визначає баланс між кількістю викидів і розміром та інтенсивністю поглиначів.
Поглинання – це процес, в результаті якого речовина залишається в атмосфері. Основні поглиначі вуглекислого газу – це океан та процес фотосинтезу на суші та у воді. Сонячна енергія, що використовується рослинами, ініціює процес, внаслідок якого вуглекислий газ розпадається на вуглець та кисень.
Але газ ненадовго зникає з атмосфери. Мертві рослини та морські мешканці назавжди закріплюють його у земному ґрунті та на океанському дні, якщо тільки їх з часом не спалюють як органічне паливо.
Ми не тільки збільшуємо викиди CO2, спалюючи органічне паливо, але й зменшуємо кількість природних поглиначів, таких, як ліс. Знищення лісів негативно впливає на обидва процеси.
Чим загрожує зміна клімату
Таблиця 1 просумовує основні можливі кліматичні зміни через подвоєння змісту СО2 в атмосфері [2]
№
Кліматична зміна
Ймовірність
Причина і наслідок
1.
Значне стратосферне похолодання
Уже відбулося
Зменшення концентрації озону у верхній стратосфері, що призводить до зменшення поглинання сонячного ультрафіолетового випромінювання і, тому, до меншого її прогріву. Збільшення концентрації стратосферного двооксиду вуглецю й інших радіаційно-активних малих газових домішок приведе до збільшення тепловіддачі стратосфери. Комбінація зменшення швидкості підігріву і збільшення швидкості охолодження приведе до значного зниження температури верхньої стратосфери.
2.
Глобальне середнє потепління поверхні
Дуже ймовірне
Довгострокове середнє глобальне потепління поверхні в межах 1.5-4.5 оС очікується при подвоєнні змісту CO2 ( чи еквівалентом кількості інших парникових газів). Найбільш спірним питанням є те, якою мірою зв'язане глобальне потепління з ростом швидкості надходження парникових газів в атмосферу і природною зміною повільно реагуючих частин кліматичної системи, тобто світового океану і материкового льоду.
3.
Глобальне збільшення середнього рівня опадів
Дуже ймовірне
Нагрівання поверхні, що збільшується, приведе до збільшення випаровування і, тому, до глобального збільшення рівня опадів. Незважаючи на це, у деяких окремих районах можна очікувати зменшення рівня дощових випадань.
4.
Зменшення поверхні морського льоду
Дуже ймовірне
В процесі потепління клімату можна очікувати зменшення поверхні морського льоду.
5.
Потепління полярних зим
Дуже ймовірне
В міру зсуву границі морських льодовиків до полюсів, моделі передбачають катастрофічне збільшення зони прогрівання поверхні в полярних регіонах. Велика частка відкритої води і більш тонкий морський лід, ймовірно, призведуть до потепління приполярної частини нижньої тропосфери, щонайменше в три рази.
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.)
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страницаСлучайная страницаКонтакты
