Kuidas toodetakse põlevkivist energiat (2)

Kuidas toodetakse põlevkivist energiat
Referaat
-nimi-
- klass
Õppeaasta 2009/2010
Sisukord:
Sissejuhatus……………………………………………..3
Kuidas toodetakse energiat soojuselektrijaamades……..3
Põlevkivielektri 5 probleemi……………………4
Põlevkivi energia tootmise kahjuliikus……………….4-5
Skeemid ………………………………...5
Elektri jõudmine tarbijani ………………………………6
Sissejuhatus
Põlevkivielektri tootmist hoitakse elus kunstlikult – madalate keskkonna- ja ressursimaksude abil, mis teeb võimalikuks ka elektri suhteliselt madala hinna. Elektrihind on madal aga ainult siis, kui me ei arvesta kodanike ostujõudu. Kui seda arvestame, on meie elektrihind üks kõrgemaid Euroopa Liidus. Põlevkivielektri tootmise kõige suurem häda seisneb selles, et tarbijate vähesuse tõttu juhitakse igal aastal umbes 10 miljardi Eesti krooni eest soojust Narva jõkke. See on energiaühikutes rohkem, kui me elektrina kasutada saame. Eestis toodetakse enamus elektrienergiast soojuselektrijaamades, kus kütusena kasutatakse põlevkivi.
Kuidas toodetakse energiat soojuselektrijaamades
Soojuselektrijaam (lühend SEJ) on elektrijaam , mis muundab soojusenergiat elektrienergiaks. Soojusenergia kas saadakse loodusest, toodetakse elektrijaamas endas või on mõne muu tehnoloogilise protsessi kõrvalsaadus.Tavaliselt saadetakse soojuseneergia kütuse põletamisel ja selletõttu rajatatakse SEJ nendele kohtadele, kus kütus on suhteliselt odav. Praegu töötavad jaamad poole võimsusega, sest nii kodumaine energiatarbimine, kui ka eksport Venemaale ja Lätti on oluliselt vähenenud. Eesti elektrienergiast on küll huvitatud meie põhjanaaber Soome, kuid merealuse kõrgepingekaabli ehitamine on siiani jäänud vaid idee tasandile . Põlevkivil töötavad ka Kohtla-Järve ja Ahtme soojuselektrijaamad. Tallinna, Iru ja Ülemiste töötavad gaasil ja masuudil.
Viimasel ajal on hakatud rajama väikeseid soojuselektrijaamu, mis töötavad kohalikel kütustel (mõni ka gaasil) ja rahuldavad ka väikelinna soojavajadusi. Kivi- või pruunsütt kasutavad SEJ ehitatakse soe kaevandamispiirkonda.Kütuse põletamisel saadud soojusenergia antakse soojuselektrijaamas üle spetsiaalses katlas asuvale veele . Soojusenergia tagajärjel moodustub veest veeaur, mis paneb tööle spetsiaalse auruturbiini ning generaatori. Generaatorist väljub juba elektrienergia . Auruturbiini asemel kasutatakse ka gaasiturbiine. Sellistes elektrijaamades ei kasutata veeauru, vaid generaatori panevad kütuse põlemisel tekkinud gaasilised ained otse tööle.
Põlevkivielektri 5 probleemi
Põlevkivile ei ole võimalik leida kodumaist alternatiivi Tõsiasi, et valdav osa elektrist toodetakse Eestis põlevkivist, on meie majandusele hästi mõjunud, sest Eesti energiabilanss on 70% ulatuses kodumaise päritoluga. Eesti põlevkivielekter on stabiliseeriv tervele Balti regioonile. Kuid sellele vaatamata panevad mitmed pikaajalised tendentsid põlevkivielektri elujõulisuse küsimärgi alla – sellele tuleb otsida alternatiive. Põlevkivielektri tulevikul on viis põhiprobleemi. Esimene on hinnalõks: elekter odavneb pidevalt. Kui aastal 1968 maksis üks kWh keskmisele Rootsi töölisele 2,1 minutit töövaeva, siis aastal 2005 on sama näitaja 1,7 minutit. Põlevkivist toodetud elekter kipub tööjõukulu suurenemisega pidevalt kallinema, kuna selle tootmine on tööjõu-mahukas. Teine probleem on julgeolekulõks: Narva elektrijaamade elektritootmise eelduseks on Narva veehoidla minimaalne veetase, mis on võõra riigi kontrolli all. Kolmas probleem on keskkonnalõks – põlevkivist elektri tootmine on üks Eesti olulisemaid keskkonnasaaste allikaid. Neljas mure on tululõks: ühest tonnist põlevkivist toodetud elektri turuväärtus on 115 krooni, samast hulgast põlevkivist toodetud õli turuväärtus on 480 krooni. Ja viies probleem on tööjõulõks: töömahukas elektritootmine hoiab kinni palju tööjõudu, mida oleks mujal vaja.
Põlevkivi energia tootmise kahjulikkus
Eestis on kõige suurem elektritootja Eesti Energia ja ta on ka kõige suurem reostaja. Eesti Energiale kuuluvad sellised soojuselektrijaamad on näiteks Balti Soojuselektrijaam (Joonis 3- Balti SEJ) ja Eesti SEJ (Joonis 4), need jaamad saastavad eriti palju, sest toodavad suurel hulgal elektrienergiat ning toodavad seda põlevkivist. Igal aastal pumbatakse maapõuest välja üle 100 miljoni kuupmeetri pinna- ja põhjavett (ühe tonni põlevkivi kaevandamisel pumbatakse välja 10–20 kuupmeetrit pinna- ja põhjavett), mis on rikkunud kaevanduspiirkondade veeringe . Mitmel juhul on Kirde-Eesti põhjavee tarbevaru hinnatud alusetult suureks. See omakorda on esile kutsunud põhjavee ülekasutuse ja varude ohtu seadmise. Sellises olukorras võib juba lähiaastail osutuda möödapääsmatuks põlevkivitööstuse piirkonna ühisveevarustuse üleviimine puhtalt põhjaveelt tehniliselt puhastatud Narva jõe veele. Põlevkivi põletamisel elektrijaamades kulutatakse ühe tonni põlevkivi kohta 100 kuupmeetrit jahutusvett, mis lastakse soojendatult Narva jõkke tagasi. Peale raiskamise on tegu väga suure soojusreostusega. Viru Õlitööstuses tekib praegu umbes 700 miljonit kuupmeetrit Kohtla-Järve generaatorgaasi aastas, mis juhitakse mööda toru Kohtla-Järve soojuselektrijaama kateldesse. Kuna põlevkivi sisaldab vähesel määral väävlit, tekib elektrijaama kateldes vääveldioksiidi. Vääveldioksiidi heitmed põhjustavad pinnase ja veekogude hapestumist, eriti nendes piirkondades, kus looduslik regulatsioon on tavapärasest nõrgem. Vääveldioksiidi heitmed sõltuvad kasutatava kütuse väävli sisaldusest. Euroopa Liidu (EL) direktiiv, mis käsitleb suuri põletusseadmeid, nõuab, et 2008. aastaks peavad elektrijaamad oluliselt vähendama vääveldioksiidi heitmeid.Viru Keemia Grupi tütarettevõte VKG Energia sõlmis Rootsi firma Alstom Eesti filiaaliga lepingu suitsugaaside puhastusseadme rajamiseks, mis läheb maksma umbes 140 miljonit krooni. Seadme ehitamine tulenebki otseselt ELi nõuetest, mis peaksid tagama senisest puhtama õhu. Põlevkivi põletamisel elektrienergia tootmiseks tekib väga palju õhusaastet. Kõige rohkem levib õhuruumi süsinikdioksiidi (CO2), teisel kohal on lämmastikoksiidid (NOX) ja kolmandal kohal igasugused tahked osakesed.
Joonis 14. Eesti Energia ja IMG Energy pinnaserikkumine aastal 2002.
Joonis 18. Elektrienergia-, gaasi-, auru-, ja kuuma veega varustamisel tekkinud reostus aastatel 1998-1999. (www.stat.ee)
Elektri jõudmine tarbijani
Tarbijat toitev elektrisüsteem koosneb sadadest tuhandetest pisielementidest. Süsteemi põhielemente on aga vaid kolm: elektrit tootvad generaatorid , omavahel võrgu moodustavad ülekande- ja jaotusliinid ning pinget alandavad või tõstvad trafod erinevate pingetega võrkude vahel. Alajaamad on võrgu sõlm- ja jaotuspunktid, mille kaudu toimub võrgu režiimide juhtimine, jälgimine ning ka kaitsmine rikete ja lühiste eest. Seal asuvad erinevate elektrisüsteemielementide lülitus-, monitooringu- ja abiseadmed.Elektri teekond tarbijani algab generaatorist, mis elektrit toodab. Pinge generaatori klemmidel , kust elekter juhtmetesse läheb, jääb enamasti keskpinge piirkonda, mis Eestis on 15 kV (kilovolti). Sealsamas elektrijaamade juures asuvad esimesed alajaamad, mis töötavad tavapärasele vastupidiselt ehk pinget tõstvana. Pinge tõstmine on vajalik elektri ökonoomseks kaugete vahemaade taha transportimiseks, mis Eestis toimub pingel 330 kV.Edasi liigub elekter tarbimise piirkondlikes keskpunktides asuvatesse sõlmjaamadesse, kus pinge alandatakse kas piirkondlikuks ülekandeks (110 kV) või kohalikuks jaotuseks (10 kV, 20 kV pingetel). Enne jõudmist tarbijani läbib elekter veel üht alajaama, kus pinge alandatakse tarbimiseks sobiliku 230/400 voldini.
Kasutatud kirjandus:
http://ww2.eas.ee/vfs/4731/42 Kuidas t88tab moodne alajaam .pdf
http://www.vkg.werro.ee/materjalid/EGCD/Opik/juhan/energiam/elekter.html
http://www.pakritp.ee/?page=4&subpage=4&type=news&lang=et&PageNum=4&newsid=84
http://www.tresorgas.ee/index.php?frm_app_page=6&frm_app_action=1&frm_app_id=19
http://www.chem.ttu.ee/teenused/polevkivi_kaevandamine_ee
http://www.epl.ee/?artikkel=307865
http://et.wikipedia.org/wiki/Soojuselektrijaa m