Классификация первичной энергии. 2
Министерство Образования Республики Беларусь
УО «Белорусский государственный экономический университет»
Реферат по основам энергосбережения
на тему:
«Классификация первичной энергии»
Подготовила студентка
Проверил к.т.н., доцент кафедры важнейших отраслей
промышленности
Кохно Николай Прокофьевич
Минск
2012
Энергия - всеобщая основа природных явлений, базис культуры и всей деятельности человека. В то же время под энергией (греческое - действие, деятельность) понимается количественная оценка различных форм движения материи, которые могут превращаться одна в другую.
Согласно представлениям физической науки, энергия - это способность тела или системы тел совершать работу.
Энергия, непосредственно извлекаемая в природе (энергия топлива, воды, ветра, тепловая энергия Земли, ядерная), и которая может быть преобразована в электрическую, тепловую, механическую, химическую называется первичной. В соответствии с классификацией энергоресурсов по признаку исчерпаемости можно классифицировать и первичную энергию.
При классификации первичной энергии выделяют традиционные и нетрадиционные виды энергии. К традиционным относятся такие виды энергии, которые на протяжении многих лет широко использовались человеком. К нетрадиционным видам энергии относят такие виды, которые начали использоваться сравнительно недавно.
К традиционным видам первичной энергии относят: органическое топливо (уголь, нефть и т.д.), гидроэнергию рек и ядерное топливо (уран, торий и др.).
Индустриальная революция была революцией энергетической технологии, основанной на использовании ископаемого топлива. Процесс был постепенным: от использования местных угольных месторождений к эксплуатации нефти и месторождений природного газа в глобальном масштабе. Использование ядерной энергии началось около 50 лет тому назад.
Энергию, которую мы используем сегодня, получают, в основном, из ископаемых видов топлива. ( газ, нефть, уголь, древесин, уран и т.д.)
Все эти виды топлива созданы в течение миллионов лет в процессе распада растений и животных. Месторасположение этих ресурсов - недра Земли. Под воздействием высокой температуры и давления процесс образования ископаемых видов топлива продолжается и сегодня, однако их использование происходит намного быстрее, чем образование. По этой причине ископаемые виды топлива считаются невозобновляемыми, поскольку их ресурсы могут исчерпаться в недалеком будущем.
Каменный уголь
Уголь обеспечивает около 35% вырабатываемой в мире энергии. Он стал применяться раньше других видов ископаемого топлива. Большая часть залежей угля образовалась в каменноугольный период (286-360 млн. лет назад)
Важнейшим элементом в составе каменного угля является углерод. Древнейшие и самые твердые породы угля антрациты содержат около 98% углерода, лигниты (возраст которых не превышает 1 млн. лет) лишь 30%.
Мировые запасы каменного угля огромны. По последним оценкам, промышленные запасы составляют около 910 млрд. тонн, а если сюда добавить залежи угля, разработка которых экономически невыгодна, то эта цифра возрастет примерно до 1800 млрд. тонн. При нынешних темпах потребления этих запасов хватит на 200 с лишним лет. Около 85% залежей каменного угля сосредоточены в Китае, бывшем Советском Союзе и США. Причем в США находится 30-35% его мировых запасов.
Нефть
Нефть обеспечивает около 40% вырабатываемой в мире энергии. Она образовалась много миллионов лет назад в результате разложения планктона крошечных морских животных и растений. Нефть и природный газ называют углеводородами, так как они состоят из двух элементов водорода и углерода. Нефть самый важный и наиболее удобный из современных видов топлива. Такие нефтепродукты, как бензин и дизельное топливо, используются для легковых и грузовых автомобилей и тепловозов. Это вещество широко применяется в промышленности, сельском хозяйстве, а также как важное сырье для производства красок, косметики, лекарств, красителей, удобрений, волокон, пластмасс и синтетического каучука. Многие жилые и промышленные здания обогреваются мазутными котлами. Запасы и добыча нефти измеряются в баррелях (1 баррель = 159 л).
В трех регионах мира на Ближнем Востоке, в Африке и Латинской Америке добыча нефти превышает ее потребление. Крупнейшими потребителями являются США, Канада, Япония и Европа.
В 1990-е гг. суточный расход нефти в США и Канаде составлял около 13 млн. баррелей, а добыча примерно 8 млн. баррелей. Все европейские страны, включая бывший Советский Союз, потребляли еще 22 млн. баррелей в день. Мировая добыча нефти составляла около 61 млн. баррелей в сутки, из них 11 млн. баррелей добывали в бывшем СССР.
Такая разница между добычей и потреблением нефти чревата конфликтными политическими ситуациями. Когда в 1990 г. Ирак вторгся в Кувейт, угрожая при этом нефтяным месторождениям Саудовской Аравии, крупнейшие потребители нефти вмешались в конфликт, чтобы защитить свои собственные интересы, а также интересы Кувейта, Саудовской Аравии и других стран Персидского залива.
Природный газ
Природный газ обеспечивает около 20% вырабатываемой в мире энергии. Он образовался так же, как и нефть, и обычно его добыча ведется параллельно с добычей нефти с одного и того же месторождения. Природный газ состоит в основном из метана. Считается, что мировые запасы природного газа примерно такие же, как и нефти, но измеряются они в других единицах кубических метрах, а не баррелях.
Первое место в мире по добыче природного газа занимает бывший СССР: в конце 1980-х гг. здесь добывали около 650 млрд. м3 в год. Далее следуют США (487 млрд. м3) Канада (96 млрд. м3), Нидерланды (80 млрд. м3) и Великобритания (45 млрд. м3). Природный газ используется главным образом в качестве топлива, как для бытовых, так и для промышленных целей.
Там, где испытывается недостаток природного газа, используется искусственный газ. Основным сырьем для его получения служит каменный уголь, при обжиге которого образуется газ и кокс.
Атомная энергия
С момента создания атомной бомбы в 1945 г. большие надежды связывали с использованием атомных электростанций (АЭС) для обеспечения основной доли мировых потребностей в энергии. На начало 1990-х гг. 435 действующих АЭС вырабатывали около 1% производимой в мире энергии.
В ядерном реакторе тепло получают при расщеплении атома радиоактивного элемента, известного как уран-235. Выделяемое в ходе ядерной реакции тепло используется для производства пара, вращающего турбины для выработки электроэнергии.
Изотоп U-235 составляет лишь
0,7% всех запасов урана. Более 99% это
уран-238. Запасы U-235, как и ископаемого
топлива, не беспредельны. Однако с
помощью так называемого
Атомная энергия имеет ряд преимуществ. Она обеспечивает экономный расход топлива: одна тонна U-235 дает больше энергии, чем 12 млн. баррелей нефти. Это чистый, не загрязняющий атмосферу вид энергии.
Но есть и недостатки. Строительство АЭС обходится дорого. При их эксплуатации образуются опасные радиоактивные отходы. А в результате ядерной аварии, подобной той, что произошла на Чернобыльской АЭС в Украине в 1986 г., могут быть заражены огромные территории, что вызовет серьезные заболевания и даже смерть людей. После чернобыльской катастрофы некоторые страны решили закрыть свои АЭС.
Ископаемые виды топлива - это ценные естественные источники энергии, для создания которых потребовались миллионы лет и запасы которых в настоящее время близки к исчерпанию. Кроме того, эти виды топлива еще cсоциально и экологически опасны.
Беспокойство о всем этом было высказано еще 30 лет назад в, оказавшей огромное влияние, книге "Пределы роста" ("Limits to Growth") под руководством Денниса Медоуза.
К нетрадиционным видам энергии относят такие виды, которые начали использоваться сравнительно недавно.
Собственными традиционными энергоресурсами наша республика обеспечена менее чем на 20 %. Поэтому одной из стратегических задач развития экономики Беларуси является сокращение импорта энергоносителей. Решение этой задачи возможно посредством активизации применения в сельскохозяйственном производстве страны альтернативных источников энергии и местных видов топлива. Освоение и эффективное использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии имеет принципиальное значение, поскольку в ближайшей перспективе именно они представляют реальный потенциал местных топливно-энергетических ресурсов, которые могут быть рационально вовлечены в экономику страны и способствовать повышению энергобезопасности республики.
По терминологии, принятой в ООН, к нетрадиционным возобновляемым источникам энергии (НВИЭ) относятся гидроэнергия, солнечная, геотермальная, энергия ветра, энергия приливов и отливов, волн, термальный градиент моря, энергия преобразования биомассы, энергия, получаемая в результате сжигания топливной древесины, древесного угля, торфа.
В мировой практике
использованию возобновляемых
Потенциал использования
возобновляемых источников энер
Начиная с 80-х
гг. прошлого столетия РНИУП «
По метеорологическим данным, в Республике Беларусь в среднем 150 дней в году пасмурных, 185 — с переменной облачностью и 30 — ясных, а среднегодовое поступление солнечной энергии на земную поверхность с учетом ночей и облачности составляет 2,8 кВт*ч/м2 в сутки. На основании данных Белорусского комитета по гидрометеорологии, приход солнечного излучения с апреля по сентябрь составляет 65—75 % годовой суммы, а среднемесячная продолжительность солнечного сияния составляет 240 ч при поступлении на 1 м2 поверхности земли 150 кВт*ч энергии с наиболее вероятной интенсивностью 0,45 кВт/м2, т. е. среднее поступление солнечной энергии с апреля по сентябрь составляет 5 кВт*ч/м2 в сутки. Особенно перспективным является использование солнечной энергии в этот период с апреля по сентябрь в технологиях сушки растительных материалов и технологических процессах подогрева воды на бытовые и производственные нужды.
В РУП «Научно-практический
центр НАН Беларуси по
Разработаны гелиосистемы для нагрева воды для горячего водоснабжения молочно-товарных ферм ГВП-20, ГВП-10, для объектов коммунального бытового назначения ГВП-30, ГДУ-20, ГВК-3, ГДМ-2,4, Гелекс-150, которые прошли государственные приемочные испытания и рекомендованы к производству.
В настоящее время на
В Беларуси существующие
индивидуальные дома имеют
В настоящее время для этих гелиосистем ведется освоение производства новых энергоэффективных металлических с композиционными светопоглощающими покрытиями гелиоколлекторов, имеющих в 1,5—2,0 раза увеличенный срок службы, в сравнении с лучшими зарубежными аналогами, что позволяет на качественно новом уровне осуществлять оснащение сельскохозяйственных подворий агрогородков солнечными водонагревательными установками.
При годовых приходах
Солнечная энергия может
быть использована и для
Широкое распространение
В Беларуси фирма «Электрет» занимается созданием производства солнечных фотоэлементов и изделий с их применением. Построен и работает цех по выпуску элементов мощностью 250 кВт в год. Достигнут КПД элементов в батареях 13—15 %. Себестоимость элементов — на уровне 3,5 доллара США/Вт.
Завод «Измеритель» (г. Новополоцк) выпускает базовые солнечные модули мощностью 50 Вт для автономных источников энергоснабжения.
Солнечные элементы
используются для изготовления
источников питания
Весьма перспективным
источником возобновляемой
Министерством топлива
и энергетики Республики
В бассейнах рек Неман и Западная Двина, исходя из экономической и экологической целесообразности, возможно строительство 35 ГЭС суммарной мощностью 260 МВт, что позволит увеличить долю ГЭС в общем потреблении электроэнергетики до 1 %.
Исследованы возможности
использования потенциала
Республика Беларусь относится к континентальным и сугубо равнинным странам. Среднегодовое значение скорости ветра в целом по республике не превышает 4,1 м/с. Институтом «Белагросетьпроект» и другими организациями проведен анализ так называемых «ветровых коридоров» в республике. В результате этих исследований выявлено, что в Беларуси существует 1 840 отдельных площадок на высоте 200—350 м над уровнем моря, где расчетная скорость ветра изменяется от 10 до 12 м/с, а среднегодовая составляет 6,0—7,5 м/с. На этих площадках могут быть построены традиционные ветроустановки единичной мощностью от 360 до 550 кВт. Использование только зон с повышенной активностью ветра гарантирует выработку энергии ветроустановками до 6,5—7,5 млрд кВт×ч с замещением органического топлива в объеме 1,9—2,0 млн т у. т. Такая выработка может быть достигнута при использовании 4 700 ветроэнергоустановок единичной мощностью 500 кВт. Ветроэнергетические установки такой мощности проектируются на номинальную скорость ветра 12—15 м/с.
В республике уже
имеется положительный опыт
В РУП «Научно-практический
центр НАН Беларуси по
Стоки животноводческих
и птицеводческих хозяйств
В целом прогнозные ресурсы
геотермальной энергии в
В первом из этих
районов в скважинах на
Из местных видов
топлива значительным
В настоящее время в республике действует 461 котельная установка, работающая на совместном сжигании древесного и других видов топлива, и 1 022 котельных на угле с общим топливопотреблением 563 тыс. т у. т. Увеличение использования древесной массы в качестве топлива может быть осуществлено за счет модернизации угольных котельных, строительства новых котельных и ТЭЦ на древесине. Кроме того, древесную биомассу можно использовать для получения из древесины экспортной топливной продукции.
РУП «Научно-практический цент
В 2007 г. по разработанной
в РУП «Научно-практический
Согласно данным Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь, годовой прирост соломы рапса достигает 6—7 т/га, что в 3—4 раза выше прироста древесины (1,7 т/га), 1 га леса обеспечивает годовой прирост древесины, эквивалентный ~ 0,7 т у. т., что почти в 8 раз меньше энергетического эквивалента биомассы с 1 га. Важнейшей особенностью рапса как сельскохозяйственной культуры является то, что при выращивании на загрязненных радионуклидами территориях основное их количество накапливается в соломе, только незначительная часть в жмыхе и практически не содержится в масле. Поэтому комплексная переработка рапса, выращенного на загрязненных территориях, позволит получать не только экологически чистое биодизельное топливо и большое количество гранулированного топлива, но одновременно и рекультивировать зараженные почвы, постепенно возвращая их в сельскохозяйственный оборот. Однако сжигание загрязненного радионуклидами рапсового гранулированного топлива следует проводить в определенных топках с предотвращением уноса твердых частиц в атмосферу и складировать в строго определенных местах.
В соответствии
с программой развития
В соответствии
с директивой Президента
В агропромышленном комплексе страны ежегодно накапливается до 700 тыс. т нефтесодержащих сточных вод, до 30 тыс. т сивушных и отработанных масел, накоплено около 1 млн т отходов (мелкой крошки) торфа, угля и более 500 тыс. т нефтешламов. Следует отметить, что внедрение 15 комплектов разработанного оборудования позволит сберечь до 20 % традиционного жидкого топлива, потребляемого агропромышленным комплексом, и снизить на 35—40 % вредные выбросы в атмосферу за счет сжигания топливных смесей с этими отходами.

- Классификация первичных документов
- Классификация периодов развития культуры майя
- Классификация персонала по категориям работников
- Классификация пестицидов и их действие на организм человека
- Классификация пищевых добавок
- Классификация пищевых добавок
- Классификация пищевых продуктов
- Классификация ощущений
- Классификация ощущений, зрительный анализатор
- Классификация памяти по продолжительности сохранения материала
- Классификация партийных систем мира
- Классификация патронов
- Классификация педагогических конфликтов
- Классификация первичной энергии