Energy losses and environmental consequences of thermotechnical system operation

Abstract

Розглянуто термодинамічні причини екологічного навантаження теплових електростанцій та двигунів внутрішнього згоряння. Мета дослідження полягає в оцінюванні енергетичних втрат теплотехнічних систем і їхнього впливу на довкілля з позицій другого закону термодинаміки. Методика реалізації базується на аналізі термічного коефіцієнта корисної дії, ексергетичних втрат, нормативних емісійних показників Euro-стандартів та статистичних даних щодо енергетики і транспорту. Результати дослідження показали, що ККД ТЕС становить 35–40 %, що зумовлює втрати до 65 % теплоти у вигляді теплового забруднення води й атмосфери. Встановлено, що теплова енергія, яка відводиться у довкілля, перевищує 10 ГВт для діючих потужностей, а водоспоживання систем охолодження є критично високим. Для ДВЗ доведено суттєве зниження викидів за стандартами Euro-2–Euro-6, однак транспорт залишається значним джерелом CO₂, NOₓ і твердих частинок. Висновки свідчать, що ключовими напрямами зменшення впливу є підвищення енергоефективності теплотехнічного обладнання, утилізація вторинної теплоти, розвиток відновлюваної енергетики та впровадження альтернативних палив, зокрема біопалива.