Транспортировка энергоресурсов

   • соблюдение  норм и правил погрузки упаковок  на ТС, соблюдение установленных  ограничений на взаимное расположение  упаковок на ТС, а также по  отношению к другим грузам;

   • выполнение  комплекса организационно-технических  мероприятий по обеспечению безопасности  перевозок, включая выбор оптимального  маршрута и графика следования  ТС, исключение несанкционированного  доступа к упаковкам посторонних  лиц (обеспечение физической защиты  ЯДМ).

Важным условием обеспечения безопасности перевозок  РВ является соответствие потенциальной  опасности содержимого упаковки степени ее прочности, надежности и  защитных свойств.

Выполнение этого  условия достигается путем определения  правилами видов перевозимых  РВ и установления соответствующих  требований к характеристикам и  методам испытаний упаковочных  комплектов. 
 

Передача  электроэнергии

Более универсальным  средством транспорта энергии являются линии электропередачи, или, как  их кратко именуют, ЛЭП. Назначение ЛЭП-не только односторонняя передача энергии, как это производится, например, с помощью нефте- и газопроводов, но и осуществление связи между  отдельными электростанциями и целыми энергетическими системами. Такая  связь помогает повысить надежность работы энергосистемы, сократить необходимый  резерв мощности, облегчить работу системы в периоды максимальной и минимальной потребности в  электроэнергии.

 По основным  экономическим показателям - удельным  капиталовложениям и эксплуатационным  расходам, т. е. по приведенным  затратам, - ЛЭП уступают не только  нефтепроводам, но и газопроводам. Что касается перевозки угля  на дальние расстояния железнодорожным  транспортом, то ее экономичность  близка к экономичности ЛЭП. 

 Общая тенденция  развития дальних линий электропередачи  - повышение электрического напряжения: чем оно выше, тем меньше электрический  ток и, следовательно, тем меньше  потери электроэнергии в проводах. Кстати говоря, характер этих  потерь обычный: электрическая  энергия превращается в тепловую, а эта последняя рассеивается.

 Главное,  что ограничивает повышение напряжения  в ЛЭП - проводимость воздуха.  Дело в том, что дальние линии  электропередачи в настоящее  время делаются воздушными. Это  значит, что металлические провода,  по которым течет электрический  ток, с помощью специальных  опор и изоляторов подвешиваются в воздухе. Электрическое сопротивление воздуха должно быть достаточно большим, чтобы не происходило «пробоя воздуха». Беда заключается в том, что проводимость воздуха резко растет после достижения определенного предела по напряжению.

 Широко применяемые  в настоящее время воздушные  дальние линии электропередачи  подразделяются на два основных  типа: ЛЭПЕ, работающие на переменном  токе, и ЛЭП на постоянном токе. Каждый из этих двух типов  ЛЭП имеет свои преимущества  и недостатки.

 ЛЭП на  постоянном токе, получающие все  более широкое применение, имеют  следующие главные достоинства.  Во-первых, ввиду более высокого  допустимого рабочего напряжения  в линии (в 1,5-2 раза больше, чем  для ЛЭП на переменном токе) ЛЭП на постоянном токе могут  сооружаться на более дальние  расстояния. Во-вторых, в случае применения  ЛЭП на постоянном токе для  связи между собой энергетических  систем исключается необходимость  в синхронизации систем и строгом  уравнивании их частот. Следовательно,  ЛЭП на постоянном токе делают  энергетические системы более  устойчивыми. 

 К недостаткам  ЛЭП на постоянном токе относятся  следующие. Необходимость иметь  два преобразователя тока: один  на передающем конце линии  для превращения переменного  тока в постоянный и другой  на принимающем конце линии  для преобразования постоянного  тока в переменный. Хотя в преобразовательной  технике за последнее время  достигнуты большие успехи (в  частности, на место вакуумных  устройств пришли более совершенные  полупроводниковые), тем не менее  стоимость преобразователей остается  высокой. Она составляет весьма  значительную долю в стоимости  всей ЛЭП. Естественно, доля  стоимости преобразователей будет  тем меньше, чем большую протяженность  имеет линия.  Кроме того, поскольку  на ЛЭП устанавливаются из  соображений экономии капитальных  вложений только два преобразователя  тока на передающем и принимающем  концах линии, производить промежуточный  отбор энергии невозможно.

 С учетом  всего сказанного можно предполагать, что ЛЭП на постоянном токе  будут использоваться в дальнейшем  для передачи электроэнергии  на дальние расстояния. Например, из Восточной Сибири, где имеются  огромные ресурсы угля и гидроэнергии, в европейскую часть СССР.

 В Советском  Союзе достигнуты большие успехи  в создании современных ЛЭП  как на переменном, так и на  постоянном токе. Освоены линии  электропередачи переменного тока  на напряжение 750 кВ (750 тыс. В) и  на напряжение 1150 кВ. Построены ЛЭП  постоянного тока на напряжение 800 кВ (±400 кВ), ведется работа по  созданию ЛЭП постоянного тока  на напряжение 1500 кВ (±756кВ).

 Перспектива  дальнейшего развития передачи  электроэнергии по проводам связывается  теперь не только с воздушными, но и с кабельными ЛЭП. Под  кабельной ЛЭП понимается такой  способ передачи электрической  энергии, при котором токопроводящие  провода вместе с электрической  изоляцией заключены в герметическую  оболочку. Силовые кабели обычно  располагают под землей.

 В одной  из перспективных кабельных ЛЭП  изоляцией служит находящийся  под относительно высоким давление  газ, обладающий низкой электропроводностью  и высокой электрической прочностью. Таким газом, уже нашедшим применение  в технике, является, в частности,  шестифтористая сера SF6, именуемая  среди электротехников элегазом. Шестифтористая сера принадлежит  к числу так называемых электроотрицательных  газов, отличительным свойством  молекул которых является способность  присоединять к себе электроны  и благодаря этому превращаться  в отрицательные ионы. Это приводит  к уменьшению концентрации свободных  электронов в газе и вследствие этого снижению его проводимости. В настоящее время трудно сделать заключение о возможных масштабах применения элегаза, но это направление в развитии ЛЭП представляет интерес.

 Другое интересное  направление развития ЛЭП заключается  в создании так называемых  криогенных и сверхпроводящих  линий электропередачи. Идея криогенных  ЛЭП основывается на том известном  факте, что электрическое сопротивление  металлов (особенно чистых) падает  со снижением их температуры.  Например, если чистый алюминий (99,99 А1) охладить до температуры 20 К (-253°С, температура жидкого водорода), то его электрическое сопротивление  уменьшится примерно в 500 раз. 

 Сверхпроводимость  - отправной пункт создания сверхпроводящих  ЛЭП. Это явление, с практическим  использованием которого связываются  сегодня многие направления технического  прогресса, состоит в том, что  при достижении определенных  низких температур некоторые  чистые металлы и сплавы становятся  сверхпроводящими, т. е. их электрическое  сопротивление делается равным  нулю. Температура, при которой  это происходит, именуется критической. 

 Наука не  ставит каких-либо запретов, по  крайней мере на уровне современных  знаний, на возможность существования  таких сверхпроводящих материалов. Представьте себе, каким огромным  достижением было бы открытие  сверхпроводящего вещества, критическая  температура для которого была  бы близка к комнатной! 

Преимущества  сверхпроводящей ЛЭП очевидны: отсутствие потерь электроэнергии и большая  экономия металла, из которого делаются провода. Но прежде чем сверхпроводящие  ЛЭП завоюют права гражданства, предстоит решить непростые задачи. Пока что стоимость сверхпроводящего материала высока. Можно надеяться, правда, что она существенно снизится при увеличении его производства. Требуются значительные расходы  энергии для поддержания необходимой  низкой температуры сверхпроводника. Для этого нужно иметь криогенное оборудование, стоимость которого тоже значительна.

 Возвращаясь  к криогенным линиям электропередачи,  можно сказать, что их возможная  конструкция, а также их достоинства  и недостатки по сравнению  с воздушными ЛЭП в принципе  такие же, как и для сверхпроводящих  линий.

ВЫВОД

В течение XX века человечество превратилось в геологическую  силу, уровень воздействия которой  на биосферу перестал быть всего лишь малым возмущением. Над биосферой  проводится крупномасштабный геофизический  эксперимент. Извлекая и потребляя энергию, люди одновременно выбрасывают в атмосферу миллиарды тонн углекислого газа, окислов серы и азота, сливают в реки, моря, океаны огромные количества жидких отходов, разрушают поверхностный слой Земли.

Последствия этого  эксперимента уже нельзя ликвидировать, нужно найти способы их смягчения  и преодоления, извлечь уроки  и хотя бы не повторять ошибок. Следует  ясно осознавать, что мы сейчас имеем  цивилизацию, жизнеспособность которой  основана на невозобновляемых процессах  и все возрастающем производстве и потреблении электроэнергии и  различных видов топлива. Топливные  ресурсы (нефть, газ, уголь) могут обеспечивать существование человеческого сообщества без серьезных политических и  экономических потрясений не более  чем на 50-100 лет, не говоря при этом о непредсказуемых изменениях в  функционировании биосферы в целом.  

Никакие политические и экономические реформы сами по себе не решат надвигающихся проблем. Необходимо разработать и внедрить новые принципы и методы получения  энергии без крупномасштабного  вторжения в биосферные циклы. Необходимо изменить отношение к социальным ценностям в том плане, чтобы  перестать бездумно брать ресурсы  у Земли и будущих поколений  ради обогащения отдельных государств и людей, предоставляя возможность  ежедневно умирать от голода и  недостатка качественной питьевой воды около 30 тыс.человек.

Игнорирование современной мировой экономикой законов развития биосферы ведет  к деградации человека как биологического вида. Задача науки состоит в выявлении  допустимых уровней потребления, в  определении пределов допустимости провоцируемых человеком техногенных  процессов, в предвидении, в правильном планировании дальнейшего развития процессов извлечения энергии.  

По-видимому, успехи науки по поиску ресурсов топлива  должны сопровождаться и усилиями по ограничению их использования. «Пользуйтесь, но не злоупотребляйте — таково правило мудрости. Ни воздержание, ни излишества не дают счастья» (Вольтер).

Энерготехнологии, опирающиеся на возобновляемые энергоресурсы, на органическое и ядерное топлива, на использование термоядерного  синтеза, следует рассматривать  не как конкурирующие, а как дополняющие  друг друга при создании гармоничной  структуры энергопроизводства, способного удовлетворить потребности общества в энергии различного вида и качества.  

Переход к контролируемому  и управляемому использованию природных  процессов 

Общество может  быть устойчивым, если темпы потребления  возобновляемых ресурсов не превышают  темпов их восстановления. В XXI веке будет  продолжаться использование возобновляемых источников энергии (ветра, рек, приливов). Но следует иметь в виду, что  эти источники возобновляемы  только при отсутствии нарушений  функционирования биосферы, то есть только при условии малых возмущений. Правда, что такое малые и допустимые возмущения в биосфере, науке еще  предстоит выяснить. Конечная цель развития мировой энергетики — это, по-видимому, научиться управлять  биосферой, повысить эффективность  фотосинтеза, оросить пустыни, насадить леса и т.д., то есть научиться эффективно использовать наиболее качественный вид  энергии — солнечное излучение. Но мы еще очень многого не знаем  и не понимаем в функционировании биосферы. Те объемы информации, которыми должна описываться модель биосферы и с помощью которой возможно управление ею, на многие порядки величин  отличается от тех объемов информации, на основе которых сейчас принимаются  научные, политические и экономические  решения. Человечеству на решение этой задачи потребуются, наверное, многие десятилетия. И это будет возможно только в том случае, если ему  уже в XXI веке удастся бесконфликтно  решить проблему обеспечения человечества энергией: в нужном месте, в нужное время, в нужном количестве и нужного  качества.