Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

В Массачусетском технологическом институте был придуман способ повышения КПД обычных солнечных...

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Солнечную энергию используют для получения горячей воды (теплого воздуха) и выработки...

Это интересно

 

Большинство промышленных технологий (процессов /установок) характеризуется непрерывным потреблением энергии. При этом энергия, необходимая для осуществления технологических процессов, может быть получена путем использования «первичных источников энергии», таких как уголь, нефть и газ, либо за счет «вторичных источников энергии», когда потребляемые электрическая или тепловая энергия производятся за пределами рассматриваемого технологического процесса, подпадающего под действие Директивы КПКЗ. Первичные источники энергии уже рассматривались при комплексной оценке воздействия технологий на окружающую среду в форме входных и выходных (выбросы, сбросы, отходы); поэтому здесь они детально не рассматриваются. Данный раздел посвящен методологии учета воздействия на окружающую среду вторичных источников энергии, используемых в технологическом процессе.
Энергоэффективность
Приступая к оценке воздействия вторичных источников энергии на окружающую среду, полезно обратиться к требованиям Директивы в части минимизации образования отходов и эффективного использования энергии. Статья 3 Директивы гласит:
Статья 3
Общие принципы, определяющие основные обязанности субъекта хозяйственной деятельности
Государства-члены должны предпринимать необходимые меры для обеспечения компетентными органами такой эксплуатации объектов, чтобы:

  1. предпринимались все необходимые профилактические действия, направленные на борьбу с загрязнением, в частности, посредством применения наилучших доступных технологий;
  2. эксплуатация объектов не была причиной значительного загрязнения;
  3. в соответствии с Директивой Совета 75/442/ЕЭС от 15 июля 1975 года «Об отходах» (11), эксплуатация объектов, по возможности, не сопровождалась образованием отходов; там, где отходы образуются, они должны подвергаться утилизации, а там, где это является технически или экономически не осуществимым, размещаться таким образом, чтобы предотвращалось или уменьшалось любое воздействие на окружающую среду;
  4. потребление энергии было эффективным;
  5. предпринимались все необходимые меры для предотвращения аварий на производстве и ограничения их последствий;
  6. при выводе производства из эксплуатации предпринимались все необходимые действия для того, чтобы полностью исключить возможность загрязнения окружающей среды и возвратить в удовлетворительное состояние участок, на котором было расположено производство.

С целью обеспечения соответствия положениям этой Статьи, является достаточным, если государства-члены гарантируют, что компетентные органы при определении условий выдачи разрешения (на право хозяйственной деятельности) принимают во внимание общие принципы, изложенные в этой Статье.
Эти обязательства берут на себя субъекты хозяйственной деятельности. Должны быть приняты все меры, необходимые для того, чтобы гарантировать эффективное потребление энергии на предприятии. Изложенная ниже методология не усиливает описанное требование эффективного потребления энергии и не противоречит ему; она направлена на оценку экологических последствий использования энергии и, тем самым, создает основания для сравнения альтернативных технологий.
Электрическая и тепловая энергия, потребляемые в технологическом процессе
Электрическая и тепловая энергия могут обуславливать существенную долю суммарного воздействие на окружающую среду производственной деятельности, подпадающей под требования Директивы КПКЗ. В большинстве случаев при рассмотрении альтернативных технологий используемый источник тепловой или электрической энергии остается одним и тем же. В таких ситуациях, оценивая альтернативные технологии, достаточно сравнить потребление тепловой или электрической энергии, как правило, выраженное в ГДж, не прибегая к дальнейшему анализу.
Схема использования тепловой и электрической энергии в Европе
В других случаях может возникнуть необходимость рассмотреть соотношение воздействий на окружающую среду вторичных источников энергии, используемых в процессе, и загрязняющих веществ, которые могут быть выброшены / сброшены в окружающую среду. Воздействие этих источников энергии на окружающую среду, (будь то поставка электрической или тепловой энергии), зависит от технологии, применяемой на теплоэлектростанции и от вида топлива, который использовался для выработки энергии. Например, если рассматривается установка по очистке отходящих газов или сточных вод, при функционировании которой используется электроэнергия, воздействие на окружающую среду, обусловленное потреблением дополнительного количества энергии, будет сравниваться с воздействием того загрязняющего вещества (или тех веществ), для улавливания которого используется эта установка. Если очистная установка характеризуется существенным энергопотреблением, а загрязняющее вещество является относительно безвредным, то, в зависимости от того, каковы экологические последствия генерации энергии, может оказаться, что улавливание этого загрязняющего вещества приводит к меньшему эффекту защиты окружающей среды в целом (чем отказ от улавливания). Однако известно незначительное число случаев, когда воздействие, обусловленное использованием электроэнергии, «перевешивало» выгоды от сокращения выбросов рассматриваемого загрязняющего вещества.
Использование факторов эмиссий (выбросов) загрязняющих веществ в соответствии с так называемой «Схемой использования тепловой и электрической энергии в Европе» является упрощенным подходом при оценке воздействия, обусловленного потреблением тепловой и электрической энергии на окружающую среду. Суть подхода состоит в применении специальных коэффициентов, позволяющих рассчитать выбросы SO2, CO2, и NO2, а также потребление нефти, газа и угля на единицу (ГДж) используемой тепловой и электрической энергии. Эти коэффициенты являются усредненными показателями и были получены в результате исследований европейских источников энергии (см. Приложение 8).
Например, процесс, в котором используется 10 ГДж электроэнергии в год, будет описываться входными и выходными потоками, характеризующими воздействие на окружающую среду, рассчитанными с применением коэффициентов, представленных в Приложении 8:

Потребляемые ресурсы

Выбросы в атмосферу

Нефть (кг)

90,1

 

Газ (м3)

69,2

Каменный уголь (кг)

1,3

Бурый уголь (кг)

346,4

 

SO2 (кг)

1

CO2 (кг)

1167,1

NO2 (кг)

1,6

Таблица 2.1. Потребляемые ресурсы и выбросы, образующиеся при функционировании технологического процесса с ежегодным потреблением 10 ГДж электроэнергии

Конечно, коэффициенты, представленные в Приложении 8, являются усредненными, и в тех случаях, где воздействие тепловой и электрической энергии на окружающую среду представляет собой определяющий фактор при принятии решения, могут потребоваться оценка чувствительности метода или более специфичные (характерные для рассматриваемого случая) расчетные данные. Показатели «Схемы использования тепловой и электрической энергии в Европе» не могут применяться за пределами Европы.
Пользователи должны быть осмотрительны в своих попытках получить более достоверную информацию, поскольку это может повлечь за собой сбор большого количества данных применительно к источнику тепловой и электрической энергии, технологии и топлива, используемых для выработки этой энергии. Картина потребления тепловой и электрической энергии отличается для различных государств- членов ЕС, а также может зависеть от конкретных местных условий. Она может также изменяться в связи с колебанием цен на энергию, поступающую от различных источников. Если потребляемая электроэнергия поступает из распределительной сети, то ситуация осложняется и тем, что поставщики энергии могут меняться в зависимости от времени суток. Сопоставление более детальной информации будет, вероятно, необходимо только в тех случаях, где тепловая и электрическая энергия, используемая в технологическом процессе, является определяющим фактором при принятии решения.
Введение в действие предложенных поправок к Директивам 96/92/EC и 98/30/EC, касающихся общих правил для внутреннего рынка электроэнергии и природного газа, может привести к тому, что в отношении поставщиков энергии будет выдвинуто требование предоставления клиентам информации о воздействии их деятельности на окружающую среду; тогда появятся источники сведений, полезных для оценки воздействия, обусловленного использованием энергии в производственном процессе.
Независимо от того, используются ли коэффициенты «Схемы использования тепловой и электрической энергии в Европе» или более конкретная информация, остается обязательным требование, чтобы источник используемых данных и способ, с помощью которого эти данные обрабатываются, оставался прозрачным. Необходимо также позаботиться о том, чтобы оставались ясными любые допущения, сделанные применительно к тепловой и электрической энергии, используемой в производственном процессе. Любые возможные искажения, которые могут быть вызваны этими допущениями, должны быть понятны и пользователям, и лицам, принимающим решение.

Дизайн :