Слайд 2
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — это сложная система, включающая совокупность
производств, процессов, материальных устройств по добыче топливно-энергетических ресурсов (ТЭР),
их преобразованию, транспортировке, распределению и потреблению как первичных ТЭР, так и преобразованных видов энергоносителей.
В состав ТЭК входят отрасли по добычи и переработке различных видов топлива (топливная промышленность), электроэнергетика и предприятия по транспортировке и распределению электроэнергии.
Топливная промышленность является базой развития экономики, инструментом проведения внутренней и внешней политики государств.
Слайд 3
В состав топливной промышленности входят:
- газовая промышленность;
-
угольная промышленность;
нефтяная промышленность
Слайд 5
Основные виды органического топлива на рубеже 20-21 веков
Природный
газ
Нефть и нефтепродукты (мазут, лигроин, бензин и др).
Каменный и
бурый уголь
Горючие сланцы
Торф и дрова
Слайд 6
Торф (нем. Torf) — горючее полезное ископаемое; образовано
скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот.
Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, (если меньше, то это заболоченные земли).
Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из торфа под землей без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbō («уголь»). Принято считать углем породу с зольностью менее 50%. Более зольные образования называют углистыми сланцами.
Слайд 7
Природный газ — смесь углеводородных газов, образовавшаяся в
недрах Земли
Основную часть природного газа составляет метан (CH4) —
от 92 до 98 %. В состав природного газа могут также входить более тяжёлые углеводороды— гомологи метана:
этан (C2H6),
пропан (C3H8),
бутан (C4H10).
а также другие неуглеводородные вещества:
водород (H2),
сероводород (H2S),
Диоксид углерода(СО2),
азот (N2),
гелий (Не).
Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Чтобы можно было определить утечку по запаху, в газ добавляют небольшое количество веществ, имеющих сильный неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена) (т. н. одорантов). Чаще всего в качестве одоранта применяется этилмеркаптан (16 г на 1000 куб.м.природного газа).
Для облегчения транспортировки и хранения природного газа его сжижают, охлаждая при повышенном давлении.
Слайд 8
Горючий сланец— полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов,
дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по
составу к нефти).
Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальцит,доломит, гидрослюды,монтмориллонит,каолинит,полевые шпаты, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10—30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50—70 %. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит).
Слайд 9
Нефть (греч. ναφθα, или через тур. neft, от
персидск. нефт; восходит к аккадскому напатум — вспыхивать, воспламеняться)
— природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических соединений. По цвету нефть бывает красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть; имеет специфический запах, распространена в осадочных породах Земли.
Слайд 10
Геологические ресурсы углеводородов
(млрд. тонн нефтяного эквивалента)
Слайд 11
Возрастающее потребление невозобновляемых природных энергетических ресурсов определяется стремительным
ростом населения Земли и его потребностей. В XX веке
потребление коммерческих энергетических ресурсов увеличилось в 15 раз. С 1975 по 2005 год оно превысило объем их использования за весь предшествующий период развития человеческой цивилизации и достигло в 2005 году 15 млрд т условного топлива (т у.т.) в год.
В суммарном энергопотреблении к началу XXI века в мире доля нефти составляла 40%, углей — 27%, газа — 23%, атомной электроэнергии — 7%, гидроэнергии, солнечной и ветровой — 3%. В балансе энергоисточников России ведущую роль играл природный газ — 52%, нефть — 23%, а уголь — лишь 19%. На атомную энергетику приходилось 4%, а доля гидроресурсов, ветровой и солнечной энергии в сумме составляла также лишь 3%.
Слайд 12
Если до 1970-х годов в энергопотреблении опережающими темпами
росла нефтяная составляющая, то в 1980-х годах, после преодоления
нефтяного кризиса, в большинстве индустриально развитых стран произошло заметное снижение доли нефти, увеличилась доля углей, природного газа и атомной энергии.
Эта тенденция характерна и для Китая, где в 2000–2005 годах добыча углей увеличилась вдвое, почти до 2,0 млрд т/год. Так же быстро растет потребление углей в других странах Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) и в Северной Америке. В результате доля углей в мировом потреблении первичной энергии в 2004 году превысила уровень, достигнутый к концу XX века.
В то же время возобновляемые альтернативные источники по-прежнему не играют существенной роли.
Потребление первичной энергии распределено по странам и регионам крайне неравномерно. США, Китай и Россия — основные потребители энергоресурсов: на них приходится более 40%.
Слайд 13
Структура потребления первичных энергетических ресурсов
Слайд 14
Динамика распределения потребляемой в мире энергии по ее
источникам в ХХ веке (млн. т у.т)
Слайд 15
Прогноз изменения доли основных видов энергосырья в обеспечении
мирового энергопотребления (по Н.П. Лаверову, 2009)
Слайд 16
Прогноз потребления энергетических ресурсов в мире до 2025
гг.
Слайд 17
Связь ВВП (долл. США в ценах 2000 г./чел.)
с потреблением энергетических ресурсов
(кг ут/чел., в мире в
2000 г.)
Слайд 18
За последние двести лет топливно-энергетическая промышленность прошла в
своем развитии два этапа:
Угольный этап, который охватывает весь
XIX век и первую половину XX века. Во время этого этапа резко преобладало в потреблении угольное топливо.
Нефтегазовый этап, так как нефть и газ являются более эффективными энергоносителями, чем твердое топливо.
Начиная с 80-х годов XX века мир вступил в новый этап, который продлится несколько десятилетий. Этот период может считаться переходным, так как за это время должен произойти постепенный переход от использования минеральных ископаемых ресурсов к неисчерпаемым (энергии Солнца, воды, ветра, приливов).
Слайд 19
Проблемы экологии
Деятельность предприятий ТЭК, направленная на благо человека,
приводит к техногенному воздействию на окружающую природную среду. На
его долю приходится около 48% выбросов вредных веществ в атмосферу и 23% сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты, около 22% образования вредных отходов и до 70% общего объема парниковых газов.
На долю предприятий электроэнергетики приходится в настоящее время 25,3%, нефтедобычи – 10,6%, нефтепереработки – 4,8%, угольной отрасли – около 4%, газовой отрасли – 3,2% от общепромышленных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
Слайд 20
Миграция и накопление вещества в ТЭК
Добыча топливно-энергетических ресурсов:
Перераспределение
и накопление на земной поверхности значительных количеств органического вещества
и сопутствующих им неорганических веществ
Техногенная миграция C, N и различных других химических элементов
Слайд 21
Преобразование ресурсов (обогащение, коксование, крекинг и др):
Накопление отходов
Выброс
газов и пыли в атмосферу
Накопление катализаторов, различных добавок для
улучшения качества топлива
Др. виды перераспределения
Слайд 22
Транспортировка:
- Рассеяние вещества
Слайд 23
Потребление ТЭР:
Выбросы в атмосферу
Сбросы в поверхностные водоемы и
водотоки, на рельеф
Накопление минеральных веществ в золо-шлакоотходах (золоотвалы)
Слайд 24
Общая модель ТЭС
Оксиды углерода, азота, серы
мелкие частицы сажи,
золы
Тепловая, электрическая
неорганическая часть топлива