Cân bằng nhiên liệu và năng lượng là gì

Điều kiện tiên quyết chính để phát triển nhanh ngành năng lượng nói chung, đặc biệt là ngành điện, là quy mô và tốc độ phát triển của nền kinh tế, đặc biệt là ngành sử dụng nhiều năng lượng, và sự sẵn có của các nguồn năng lượng phù hợp.

Việc tiêu thụ các nguồn năng lượng và điện phần lớn đặc trưng cho mức độ phát triển chung của cả nước. Do đó, đảm bảo nguồn năng lượng của nó là rất quan trọng.

Tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng là ngành quan trọng nhất của sản xuất vật chất. Đây là một ngành công nghiệp duy nhất bao gồm việc sản xuất, biến đổi và tiêu thụ tất cả các loại nhiên liệu và năng lượng.

Sự thống nhất này được thực hiện do khả năng thay thế rộng rãi của các loại tài nguyên năng lượng khác nhau, tính liên tục của sản xuất và tiêu thụ năng lượng, khả năng tập trung cao nguồn cung cấp năng lượng và nhiên liệu, ảnh hưởng trực tiếp của mức độ tiêu thụ đến quy mô sản xuất, chế biến và vận chuyển nhiên liệu, sự phức tạp của một số quy trình xử lý nhiên liệu và sản xuất năng lượng.

Sản xuất nhiên liệu và năng lượng là cốt lõi của sự phát triển của tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế. Nhìn chung, nó chiếm khoảng 1/3 tổng vốn đầu tư vào công nghiệp của cả nước. Do đó, xác định những cách tối ưu cho sự phát triển của nó là một vấn đề rất quan trọng.

Theo các chỉ số kỹ thuật và kinh tế của khai thác (sản xuất) và vai trò trong quá trình sản xuất vật chất, mỗi loại tài nguyên năng lượng và chất mang năng lượng có thể trở nên tiến bộ và kinh tế hơn ở một số khu vực và cho một số loại người dùng nhất định. Ngược lại, cái sau có thể có ảnh hưởng quyết định đến việc lựa chọn chất mang năng lượng và tài nguyên năng lượng.

Đối với các cơ sở năng lượng và công nghệ riêng lẻ (nhà máy điện, nhà nồi hơi, lò công nghiệp, v.v.), chúng nên được lựa chọn dựa trên phân tích so sánh về hiệu quả của chúng.

Vị trí của các nhà máy nhiệt điện và việc lựa chọn cơ sở nhiên liệu của chúng phải được xác định dựa trên kết quả đánh giá hiệu quả tương đối của vận chuyển, khí, dầu hoặc sản phẩm dầu, nhiên liệu rắn và điện.

Cân bằng nhiên liệu và năng lượng Tổng hợp các đặc điểm về khối lượng khai thác, chế biến, vận chuyển, chuyển hóa và phân phối các loại nhiên liệu, năng lượng sơ cấp, chế biến, chuyển hóa bắt đầu từ công đoạn khai thác nhiên liệu, tài nguyên năng lượng và kết thúc bằng công đoạn vận chuyển các loại nhiên liệu, năng lượng. năng lượng cho các cài đặt sử dụng nhiều năng lượng.

Như vậy, cân bằng nhiên liệu và năng lượng bao gồm các yếu tố sau:

• tài nguyên nhiên liệu và năng lượng (FER),

• lắp đặt để sử dụng các nguồn nhiên liệu và năng lượng và các quy trình sử dụng nhiều năng lượng.

Tài nguyên nhiên liệu và năng lượng là sự kết hợp của tất cả các loại nhiên liệu khoáng thiên nhiên (than đá, dầu mỏ, khí dễ cháy tự nhiên, đá phiến sét, than bùn, v.v., nhiên liệu hạt nhân), nguồn năng lượng thứ cấp (thứ cấp) của ngành công nghiệp, sẵn có để sử dụng các lực lượng tự nhiên (thủy lực, mặt trời, năng lượng gió, thủy triều, địa nhiệt, v.v.).

Lắp đặt để sử dụng nhiên liệu và tài nguyên năng lượng bao gồm các nhà máy xử lý nhiên liệu và chuyển đổi năng lượng, các cơ sở lắp đặt để sản xuất các sản phẩm phi năng lượng dựa trên việc sử dụng nhiên liệu và các nguồn năng lượng.

Quy trình sử dụng nhiều năng lượng — đây là tất cả các quá trình cơ học (điện) nhiệt và hóa lý liên quan đến việc sản xuất các giá trị vật chất và cải thiện điều kiện sống của con người.

Như vậy, cân bằng nhiên liệu và năng lượng bao gồm một số lượng khá lớn các yếu tố, mỗi yếu tố có những đặc điểm riêng về công nghệ thu nhận và sử dụng các nguồn nhiên liệu và năng lượng, vai trò trong việc tạo ra các giá trị vật chất, cũng như hiệu quả kinh tế kỹ thuật. các chỉ số.

Cân bằng nhiên liệu và năng lượng, giống như bất kỳ cân bằng nào, bao gồm hai phần - đầu vào và đầu ra.

Cả hai phần đều thay đổi liên tục, chủ yếu là do sự tăng trưởng ngày càng tăng trong tiêu thụ tất cả các loại năng lượng, nhiên liệu và tài nguyên năng lượng, tiến bộ kỹ thuật trong khai thác và chế biến nhiên liệu, sản xuất, vận chuyển và tiêu thụ năng lượng, cũng như kết quả của khả năng thay thế lẫn nhau và cạnh tranh của các loại năng lượng, nhiên liệu và tài nguyên năng lượng.

Việc tìm kiếm sự cân bằng nhiên liệu và năng lượng tối ưu đòi hỏi phải phân tích và đánh giá nhiều yếu tố khá khác nhau.

Vấn đề tối ưu hóa cân bằng nhiên liệu-năng lượng cuối cùng tập trung vào việc xác định những cách hợp lý nhất để cung cấp nhu cầu nhiên liệu và năng lượng của nền kinh tế trong một khoảng thời gian nhất định, trong đó đạt được chi phí công tác xã hội tối thiểu và tạo ra các nền tảng cần thiết. cho sự phát triển tiếp theo của nền kinh tế năng lượng. Giải pháp cho vấn đề này chỉ có thể thực hiện được nếu các phương pháp mô hình hóa toán học được sử dụng rộng rãi.

Cần phải tạo ra các mô hình toán học về cân bằng nhiên liệu-năng lượng với khối lượng khá lớn, cho phép tính đến tất cả các mối quan hệ bên trong và bên ngoài của sự cân bằng và phát triển một hệ thống thông tin ban đầu đáng tin cậy.

Các mô hình và hệ thống thông tin này nên được phát triển để tối ưu hóa cân bằng nhiên liệu-năng lượng trong bối cảnh thời gian (ở các giai đoạn lập kế hoạch hoặc dự báo và mức độ phát triển khác nhau), lãnh thổ (bang, nước cộng hòa, quận) và sản xuất (trung tâm công nghiệp năng lượng, khu công nghiệp lớn). doanh nghiệp ).

Theo những điều trên, có thể và nên có nhiều loại và sửa đổi mô hình kinh tế lượng để tối ưu hóa tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng.

Hiện tại, các loại mô hình tối ưu hóa tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng sau đây đã được phát triển.

Mô hình sản xuất và phân phối Nó được sử dụng để tối ưu hóa việc sản xuất nhiên liệu trong các lưu vực và mỏ chính trong một khu phức hợp, các dòng nhiên liệu và điện chính và vị trí của các nhà máy nhiệt điện lớn, cũng như để chọn loại nhiên liệu và năng lượng cho các loại khác nhau các nhà máy điện. Nó được thiết kế để tính toán đa biến khi dự đoán các cách tối ưu để phát triển tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng trong hơn 10 năm.

Hệ thống mô hình, bao gồm các mô hình của ngành khai thác than và chế biến than, công nghiệp lọc dầu và dầu mỏ, hệ thống cấp khí thống nhất, hệ thống điện thống nhất. Đến lượt mình, mỗi người trong số họ được chia nhỏ trên cơ sở lãnh thổ thành các hệ thống khu vực và hơn nữa thành các hệ thống con của các nút năng lượng, tạo thành một hệ thống phân cấp tương tác theo chiều dọc và chiều ngang, nhưng các hệ thống ngành hoạt động tự chủ.

Hệ thống này được sử dụng để tối ưu hóa sự phát triển của các cơ sở nhiên liệu liên huyện và công nghiệp chế biến nhiên liệu, các dòng nhiên liệu và điện liên huyện trong thời gian 5-10 năm.

mô hình tiên tiến chiếm vị trí trung gian giữa hai loại trên. Nó bao gồm các mô hình để tối ưu hóa nền kinh tế năng lượng của một trung tâm công nghiệp hoặc doanh nghiệp lớn. Mô hình này được sử dụng để tối ưu hóa sự phát triển của cân bằng nhiên liệu và năng lượng trong thời gian lên tới 5 năm.

Đặc biệt chú ý đến việc tối ưu hóa kết nối giao thông và năng lượng và tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng tại các khu vực và trung tâm năng lượng của các doanh nghiệp.

Nguyên tắc chính của việc xây dựng các mô hình này là thể hiện trong đó sự phát triển thực tế của tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng:

• lãnh thổ — bằng cách thay thế cách bố trí thực tế của tất cả các loại người dùng bằng các trung tâm thông thường tập trung họ trong khu vực;

• công nghệ - bằng cách thay thế một tập hợp các đối tượng sử dụng nhiều năng lượng bằng một số lượng hạn chế các loại người dùng thông thường;

• tạm thời — bằng cách thay thế quá trình phát triển tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng liên tục bằng một quá trình theo giai đoạn ở các mức tĩnh khác nhau trong một khoảng thời gian nhất định.

Trong mô hình hóa, người ta thường giả định rằng sự thay đổi về khối lượng và cơ cấu tiêu thụ nhiên liệu từ cấp này sang cấp khác xảy ra đột ngột và trạng thái của các doanh nghiệp sản xuất nhiên liệu và các tuyến đường vận chuyển nhiên liệu cũng thay đổi theo cùng một cách.

Trong điều kiện thực tế, sự gia tăng tiêu thụ nhiệt thường xảy ra dần dần và tương tự như vậy làm tăng quy mô sản xuất nhiên liệu.

Theo quy luật, việc tăng năng lực của các doanh nghiệp sản xuất nhiên liệu và việc thông qua các đường cao tốc vận tải và nhiên liệu có đặc điểm rõ ràng là kết quả của việc đưa vào vận hành các mỏ đá, mỏ và giếng mới, các tuyến đường sắt và đường ống dẫn khí mới (hoặc song song) .

Do đó, việc tăng năng lực của các doanh nghiệp sản xuất nhiên liệu và lưu lượng đường cao tốc đi kèm với một sự gia tăng tất yếu (và rất đáng kể) trong đầu tư vốn.

Để xác định các chỉ tiêu định lượng và các đặc trưng của cân bằng nhiên liệu - năng lượng, cần có các chỉ tiêu dự báo về phát triển kinh tế và tiêu thụ năng lượng.

Các chỉ số ước tính về phát triển năng lượng nói chung phụ thuộc vào một số dự báo tư nhân được kết nối với nhau: tiêu thụ năng lượng - tăng nhu cầu đối với các chất mang năng lượng cơ bản, tiến bộ kỹ thuật - trong việc chuyển đổi và sử dụng năng lượng và dự trữ các nguồn năng lượng và chi phí sản xuất của chúng, giao thông vận tải, vv.

Dự báo khối lượng tiêu thụ năng lượng có thể được thực hiện bằng cách lấy cơ sở ước tính nguồn nhiên liệu và năng lượng hữu ích với việc lựa chọn chất mang năng lượng tiếp theo cho các quá trình tiêu thụ riêng lẻ hoặc ước tính chi phí năng lượng cung cấp cho người tiêu dùng trong dạng hạt mang năng lượng cuối cùng.

Xem thêm: Hệ thống năng lượng của đất nước - một mô tả ngắn gọn, đặc điểm của công việc trong các tình huống khác nhau, Năng lượng, năng lượng nhiệt, năng lượng điện và hệ thống điện là gì