Энергетические ресурсы: понятие, характеристика, классификация, основные виды топлива, новые виды энергии. Классификация топливно-энергетических ресурсов. Виды возобновляемых энергоресурсов

Классификация топливно-энергетических ресурсов.

Классификация топливно-энергетических ресурсов.

Топливно-энергетические ресурсы – это совокупность природных и про изведенных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности. Топливно-энергетические ресурсы делятся на первичные и вторичные.

Первичные ресурсы подразделяют на возобновляемые и не возобновляемые. Вторичные энергетические ресурсы – это энергетические ресурсы, получаемые в виде побочных продуктов основного и вспомогательного производства в различных технологиях. Топливно-энергетические ресурсы включают в себя не только источники получения энергии, но и произведенные энергетические ресурсы, к которым относят, в первую очередь, тепловую энергию (чаще всего передаваемую в виде горячей воды и водяного пара) и электрическую энергию и которые получают, используя энергию первичных и вторичных энергоресурсов. Электрическая энергия впоследствии может быть снова преобразована в другие виды энергии. Основные виды топливно-энергетических ресурсов представлены на схеме, изображенной на рис. 1.1. Рисунок 1.1 Основные виды топливно-энергетических ресурсов.

Твердые ископаемые энергетические ресурсы. Виды. Особенности и перспективы добычи и использования.

К твердому топливу относятся каменный и бурый угли, сланцы, торф. По составу твердое топливо включает в себя горючую и негорючую (влага, зола) массы. В состав природного твердого топлива кроме углерода и водорода практически всегда входит сера.

Уголь – наиболее потребляемое твердое топливо. Его запасы на Земле по сравнению с другими видами топлива наиболее значительны. Угли различаются по своему составу, а значит, и по теплоте сгорания. Плотность угля колеблется в пределах 1100–1500 кг/м3 , а низшая теплота сгорания – от 9,0–16,0 (бурые угли) до 16,0–29,0 МДж/кг (каменные угли). Содержание серы в углях может доходить до 7 %.

Сланцы – ископаемое топливо с высокими зольностью (до 60 %) и влаж- ностью. Низшая теплота сгорания сланцев составляет 6–10 МДж/кг. Они харак- теризуются высоким содержанием водорода и летучих веществ, поэтому легко воспламеняются.

Торф имеет высокую влажность (до 50 %) и низшую теплоту сгорания (8,4–10,5 МДж/кг). Поскольку период образования торфа в природных услови- ях гораздо меньше, чем период образования угля или нефти, его иногда относят к возобновляемым энергетическим ресурсам.

Сланцы и торф относятся к местным видам топлива.

К искусственному твердому топливу относится кокс, получаемый при нагревании естественного твердого топлива без доступа воздуха. Кокс содержит 96–98 % углерода. Каменноугольный кокс используется в качестве топлива при плавке чугуна в доменных печах, являясь одновременно восстановителем железа из его оксидов. При переработке твердого топлива (газификации) может быть получено газообразное и жидкое топливо.

Цены на нефть

За два года с августа 2003 г. по август 2005 г. мировые цены на нефть поднялись более, чем в 2 раза, достигнув 59–61 $/бар приблизительно 450 $/т за сорт Urals и 64–66 $/бар приблизительно 490 $/т за сорт Brent. Рассчитывать, что цена на нефть может упасть ниже 50 $/бар, нет оснований. Мир перешел рубеж 60 $/бар и движется к 70 $/бар.

В средствах массовой информации люди, близкие к политикам, биржевым маклерам и «менеджерам», занимающиеся продажей нефти, часто утверждают, что очередное повышение цен на нефть (на 1–2 $/бар) связано не с фундаментальными причинами, а с психологическими. Такими причинами они называют очередной ураган или торнадо, забастовку, смену кабинета министров и т.д. Тем более, время от времени эта цена чуть падает, но через несколько дней она затем все равно растет.

Первая – надвигающееся через несколько лет (3–10 лет) падение мирового производства нефти. Вторая – быстрый рост потребности нефти из-за быстрой индустриализации Китая и Индии и перемещения туда многих производств. Эти две фундаментальные причины еще не осознаны политиками и общественностью. Эти две причины смогут уменьшить свое давление только после увеличения производства энергии не из нефти и газа.

Рост цен на нефть и газ (цены на газ растут пропорционально ценам на нефть, рис. 7) будет оказывать влияние на все стороны экономической деятельности, в особенности на энергетику, промышленность, транспорт и сельское хозяйство. В открытом рынке рост цен на углеводородное топливо (нефть и газ) и конкуренцию за использование этого топлива выдержат только те производства, которые наиболее эффективны и находятся в более благоприятных условиях.

Первичное условное топливо.

При анализе энергопотребления региона или конкретного объекта обычно не принимаются во внимание затраты энергии на добычу топлива, его транспортировку потребителю, подготовку или переработку. Поэтому помимо понятия условного топлива вводится понятие первичного условного топлива, в котором учитываются ранее указанные затраты энергии, с единицей измерения «тонна первичного условного топлива» (т п.у.т.).

Читать еще:  Как создать новогоднее настроение? Раскрываем секреты, как поднять новогоднее настроение

С помощью перевода в первичное условное топливо всех составляющих энергопотребления предприятия можно определить фактические затраты топлива в стране для обеспечения работы предприятий.

Сущность понятия первичного условного топлива очевидна из следующего примера. Допустим, используют 1 т мазута, что соответствует 1,32 т условного топлива. При этом для добычи, транспортировки нефти и получения мазута уже было затрачено некоторое количество энергетических ресурсов (электричества, котельно-печного и моторного топлива). Эти дополнительные энергоресурсы можно выразить в условном топливе.

С учетом изложенного общие затраты энергии в среднем по стране при использовании 1 т мазута будут больше. Как показывают результаты проведенных специалистами расчетов, дополнительные затраты при использовании количества мазута, эквивалентного 1 т у.т., составят 107 кг у.т. Тогда затраты топлива в среднем по стране при использовании 1 т мазута составят 1,32 • 17 1,107=1,46 т п.у.т. Это число и представляет собой затраты первичного условного топлива.

В случае производства тепловой энергии учитывают не только дополнительные затраты на добычу, транспортировку и подготовку топлива, но и потери при сжигании топлива в котельной установке, при транспортировке теплоносителей по тепловым сетям.

Затраты первичного условного топлива при производстве электрической энергии включают в себя также необратимые потери при преобразовании электрической энергии в тепловую, т.е. вычисляются с учетом КПД электрической станции.

Затраты первичного условного топлива на выпуск продукции – это суммарные затраты первичных энергетических ресурсов с учетом затрат на добычу, транспортировку, подготовку самих энергоресурсов, а также их потерь при преобразовании в другие виды энергии.

Затраты первичного условного топлива могут быть рассчитаны на единицу энергоресурса (например, на 1 т мазута, как это показано в таблице 1), или на 1 т условного топлива данного энергоресурса (например, на количество мазута, соответствующее 1 т у.т.).

15.

Энергоэффективность – отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов, к затратам энергетических ресурсов, с целью получения такого эффекта.

M — полезный эффект;

W – затраченная энергия для достижения полезного эффекта (Дж)

E – энергоэффективность до энергосберегающего мероприятия

E1– энергоэффективность после энергосберегающего мероприятия

∆W – экономия энергии (Дж)

(1/(1-∆W/W)) – коэффициент, показывающий, во сколько раз повышается энергоэффективность полезного эффекта при относительном энергосбережении ∆W/W.

Из представленного графика можно сделать вывод, что энергоэффективность нелинейно зависит от энергосбережения.

Энергоемкость – величина обратная энергоэффективности.

Для количественной оценки энергоэффективности мероприятий направленных на энергосбережение, зачастую используются затраты, выраженные в денежном эквиваленте (ЗП рабочих, затарты на производство и доставку материалов и т.д.)

Классификация топливно-энергетических ресурсов.

Топливно-энергетические ресурсы – это совокупность природных и про изведенных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности. Топливно-энергетические ресурсы делятся на первичные и вторичные.

Первичные ресурсы подразделяют на возобновляемые и не возобновляемые. Вторичные энергетические ресурсы – это энергетические ресурсы, получаемые в виде побочных продуктов основного и вспомогательного производства в различных технологиях. Топливно-энергетические ресурсы включают в себя не только источники получения энергии, но и произведенные энергетические ресурсы, к которым относят, в первую очередь, тепловую энергию (чаще всего передаваемую в виде горячей воды и водяного пара) и электрическую энергию и которые получают, используя энергию первичных и вторичных энергоресурсов. Электрическая энергия впоследствии может быть снова преобразована в другие виды энергии. Основные виды топливно-энергетических ресурсов представлены на схеме, изображенной на рис. 1.1. Рисунок 1.1 Основные виды топливно-энергетических ресурсов.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Классификация топливно-энергетических ресурсов

Основные понятия и определения

Топливно-энергетические ресурсы — это совокупность природных и произведенных энергоносителей, запасенная энергия которых при сущест­вующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности. Топливно-энергетические ресурсы делятся на первичные и вторичные.

К первичным энергетическим ресурсам относятся ресурсы, получаемые непосредственно из природных источников для последующего преобразова­ния в другие виды энергии либо для непосредственного применения. Часто первичные ресурсы не могут быть использованы непосредственно и должны быть извлечены и подготовлены к дальнейшему потреблению.

Первичные ресурсы подразделяют на возобновляемые и невозобновляемые.

Вторичные энергетические ресурсы — это энергетические ресурсы, полу­чаемые в виде побочных продуктов основного и вспомогательного произ­водства в различных технологиях.

Топливно-энергетические ресурсы включают в себя не только источники получения энергии, но и произведенные энергетические ресурсы, к которым относят, в первую очередь, тепловую энергию (чаще всего передаваемую в виде горячей воды и водяного пара) и электрическую энергию и которые получают, используя энергию первичных и вторичных энергоресурсов. Электрическая энергия впоследствии может быть снова преобразована в дру­гие виды энергии.

Основные виды топливно-энергетических ресурсов представлены на схеме, изображенной на рис. 1.1.

Читать еще:  Основные разновидности и свойства белого корунда. Корунд - что это такое и как его используют

Невозобновляемые энергетические ресурсы

К невозобновляемым источникам энергии относят большинство видов природного органического топлива, а также ядерное топливо. В настоящее время более 90 % тепловой и электрической энергии производится при использовании невозобновляемых энергетических ресурсов.

Органическое топливо. Природное органическое топливо по агрегат­ному состоянию делят на твердое, жидкое и газообразное, по происхожде­нию — на естественное и искусственное. Кроме того, по способу использо­вания органическое топливо подразделяют на котельно-печное и моторное.

Твердое топливо. К твердому топливу относятся каменный и бурый угли, сланцы, торф. По составу твердое топливо включает в себя горючую и негорючую (влага, зола) массы. В состав природного твердого топлива кроме углерода и водорода практически всегда входит сера.

Рис. 1.1. Основные виды топливно-энергетических ресурсов

Уголь — наиболее потребляемое твердое топливо. Его запасы на Земле по сравнению с другими видами топлива наиболее значительны. Угли различа­ются по своему составу, а значит, и по теплоте сгорания. Плотность угля колеблется в пределах 1100—1500 кг/м , а низшая теплота сгорания — от 9,0—16,0 (бурые угли) до 16,0—29,0 МДж/кг (каменные угли). Содержание серы в углях может доходить до 7 %.

Сланцы — ископаемое топливо с высокими зольностью (до 60 %) и влажностью. Низшая теплота сгорания сланцев составляет 6—10 МДж/кг. Они характеризуются высоким содержанием водорода и летучих веществ, поэтому легко воспламеняются.

Торф имеет высокую влажность (до 50 %) и низкую теплоту сгорания (8,4—10,5 МДж/кг). Поскольку период образования торфа в природных условиях гораздо меньше, чем период образования угля или нефти, его иногда относят к возобновляемым энергетическим ресурсам.

Сланцы и торф относятся к местным видам топлива. i

К искусственному твердому топливу относится кокс, получаемый при нагревании естественного твердого топлива без доступа воздуха. Кокс содержит 96 — 98 % углерода. Каменноугольный кокс используется в качестве топлива при плавке чугуна в доменных печах, являясь одновременно восстановителем железа из его оксидов.

При переработке твердого топлива (газификации) может быть получено газообразное и жидкое топливо.

Жидкое топливо представляет собой в основном продукты переработки нефти. В настоящее время сама нефть практически не является топливом. Основная единица измерения количества сырой нефти — нефтяной баррель (в переводе с английского — «бочка»), равный 159 л.

Различные марки сырой нефти имеют разный состав, а следовательно, и разные плотность и теплоту сгорания, что во многом определяет их цену на мировом рынке энергоносителей. Плотность нефти является одной из основ­ных ее характеристик. В зависимости от плотности нефть делится на легкую (р = 650-870 кг/м ), среднюю (р = 871-910 кг/м) и тяжелую (р = = 911-1050 кг/м 3 ).

В качестве энергетического топлива используется тяжелый продукт переработки нефти — мазут (р = 890-1000 кг/м ). В России марки мазута разли­чаются по уровню содержания серы и по вязкости. Мазут также может быть использован для получения светлых нефтепродуктов при глубокой перера­ботке (крекинге, реформинге).

Более легкие продукты переработки нефти — бензин, керосин и дизельное топливо используются в качестве моторного топлива.

Газообразное топливо. Природный газ, основу которого составляет метан, является наиболее экологически чистым видом топлива. При добыче и переработке природного газа производятся его осушка, очистка от серово­дорода и отделение наиболее тяжелых фракций.

К природному газообразному топливу относится также попутный нефтя­ной газ, залегающий вместе с нефтью в нефтяных пластах, а также образующийся при переработке нефти. Кроме метана он содержит этан, пропан, бутан и пары более тяжелых углеводородов. На газоперерабаты­вающих заводах из попутного газа отделяют бензиновые фракции.

Топливо транспортируется по трубопрово­дам, перевозится морским и железнодорож­ным транспортом. Оно используется для выра­ботки тепловой и электрической энергии, непосредственно сжигается в печах при осу­ществлении высокотемпературных технологи­ческих процессов (черная металлургия, полу­чение стекла, цемента и др.).

Более 50 % всего органического топлива, используемого в России, сжигается на тепло­вых электростанциях (рис. 1.2) и в котельных.

Рис. 1.2. Использование различ­ных видов органического топлива при получении электроэнергии на тепловых электростанциях России (данные 2006 г.):1 — природный газ; 2 — уголь; 3 — мазут

Ккотельно-печному топливу относятся, в первую очередь, природный газ, мазут и каменный уголь, т.е. те виды топлива, которые сжигаются в кот­лах электростанций, отопительных и производственно-отопительных котельных, промышленных печах. Часто эти виды топлива также называют энергетическими.

В котлах электростанций и особенно в отопительных котельных нередко сжигается торф, древесные отходы и другие виды местного топлива. В мас­штабах страны и региона эти виды топлива редко относят к котельно-печ­ному, хотя это часто делают при энергетическом обследовании предприятия, сопровождающемся заполнением энергетического паспорта.

Моторное топливо — это топливо, используемое в двигателях внутрен­него сгорания, а также в реактивных и газотурбинных двигателях для при­вода машин и механизмов.

К моторному топливу относятся прежде всего бензин и дизельное топ­ливо. Керосин используется как топливо для авиационных двигателей. Как бензин, так и дизельное топливо представляют собой смесь легких углеводо­родов различного состава и различной плотности. Теплота сгорания этих видов топлива меняется в зависимости от их марки. Например, низшая теп­лота сгорания бензина марки АИ-93 составляет 44 МДж/кг, а дизельного топ­лива марки JI — 42,6 МДж/кг [ 1 ].

Читать еще:  Маша и медведь раскраска овощи. Раскраски из мультика маша и медведь

В качестве моторного топлива все шире используется сжиженный газ.

Органическое топливо дорожает, поскольку его запасы постепенно сокращаются и растет сложность добычи за счет освоения труднодоступных месторождений. Удорожание органического топлива связано также и с тем, что оно служит в качестве ценного сырья для целого ряда химических про­изводств.

Ядерное топливо. Кроме органического топлива в мировой энергетике широко используется ядерное топливо. Обычно различают понятия «ядер­ное топливо» и «ядерное горючее».

Ядерное горючее — это природный изотоп урана U и получаемые искусственным путем в процессе ядерных реакций изотопы плутония Pu . Ядерное топливо, как правило, содержит не только изотопы веще­ства, поддерживающие цепную ядерную реакцию, но и изотопы (ядерное сырье), которые в процессе реакции превращаются в искусственно получае­мое ядерное горючее.

На атомных электростанциях ядерное топливо используется в составе тепловыделяющих элементов (твэлов), состоящих из сердечника, выполнен­ного из делящегося вещества, и оболочки.

Природная урановая руда содержит мало изотопов урана и требует пред­варительного обогащения.

Суммарная мощность работающих в мире атомных электростанций составляет примерно 300 ГВт. Выработка электроэнергии на АЭС крупней­ших стран — производителей атомной энергии приведена в табл. 1.1 [2].

Дата добавления: 2018-06-27 ; просмотров: 855 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Энергетические ресурсы: понятие, характеристика, классификация, основные виды топлива, новые виды энергии.

Все материальные ресурсы, используемые в народнохозяйственном комплексе в качестве предметов труда, условно подразделяются на сырьевые и топливно-энергетические. Энергетическим ресурсом называют любой источник энергии, естественный или искусственно активированный. Энергетические ресурсы — носители энергии, которые используются в настоящее время или могут быть полезно использованы в перспективе. Различают потенциальные и реальные топливно-энергетические ресурсы (ТЭР).

Потенциальные ТЭР — это объем запасов всех видов топлива и энергии, которыми располагает тот или иной экономический район, страна в целом.

Реальные ТЭР в широком смысле — это совокупность всех видов энергии, используемых в экономике страны.

Основу классификации энергоресурсов составляет их деление по источникам получения на:

1) природные ТЭР (природное топливо) — уголь, сланец, торф, газ природный и полезный, газ подземной газификации, дрова; природная механическая энергия воды, ветра, атомная энергия; топливо природных источников — солнца, подземного пара и термальных вод;

2) первичные — продукты переработки топлива — кокс, брикеты, нефтепродукты, искусственные газы, обогащенный уголь, его отсевы и т.д.;

3) вторичные энергетические ресурсы, получаемые в основном технологическом процессе — топливные отходы, горючие и горячие газы, отработанный газ, физическое тепло продуктов производства и т.д.

По способам использования первичные энергетические ресурсы подразделяют на топливные и нетопливные; по признаку сохранения запасов — на возобновляемые и невозобновляемые; ископаемые (в земной коре) и неископаемые. — участвующие в постоянном обороте и потоке энергии (солнечная, космическая энергия и т.д.), депонированные энергетические ресурсы (нефть, газ и т.д.) и искусственно активированные источники энергии (атомная и термоядерная энергии).

В экономике природопользования различают валовой, технический и экономический энергетические ресурсы.

Валовой (теоретический) ресурс представляет суммарную энергию, заключенную в данном виде энергоресурса. Технический ресурс — это энергия, которая может быть получена из данного вида энергоресурса при существующем развитии науки и техники. Экономический ресурс — энергия, получение которой из данного вида ресурса экономически выгодно при существующем соотношении цен на оборудование, материалы и рабочую силу. Он составляет некоторую долю от технического и тоже увеличивается по мере развития энергетики.

Основными топливными ресурсами, главными составляющими топливного баланса являются нефть, газ и уголь. За последние десятилетия топливный баланс подвергся коренной реконструкции – из угольного он превратился в нефтегазовый и даже – в газонефтяной. Но в настоящее время по оценкам специалистов, мировые ресурсы угля, нефти, газа существенно сокращаются. Поэтому все активнее обсуждаются вопросы использования новых, нетрадиционных, альтернативных видов энергии. Так, существуют предложения по использованию энергии разложения атомных частиц, искусственных смерчей и даже энергии молнии.

Современный подход к энергетическим ресурсам основан применениям ресурсосберегаемых технологий:

— энергия (Q) солнца (солнечн. батареи);- энергия ветра (ветросиловые установки);- Q течения рек- Q морских приливов и отливов- Q гейзеров- биотехнологии,- блочные газотрубинные электростанции — газовые электроустановки (газотрубинный двигатель)- паровые установки,- бензино-газовые электростанции,- Q за счёт применения вторичного сырья.

Газотрубинные теплоэлектростанции по сравнению с существующими паротрубинным установками имеют удельный расход топлива ≈ в 2 раза меньше, т.е. снижается себестоимость тепловой энергии, потери в сетях (ближе к потребителям), ухудшается экология, снижается капитальные затраты.

Одним из наиболее необычных видов использования отходов человеческой деятельности является получение электроэнергии из мусора.

Кроме замены традиционных источников энергии альтернативными, существуют проекты по созданию экологически чистых и сбалансированных городов и деревень будущего. Основой для их создания будут служить применение экономичных материалов, а также оптимальный режим использования энергии, который смогут поддерживать с помощью компьютерных программ.

Источники:

http://cyberpedia.su/17×8815.html
http://studopedia.net/6_109278_klassifikatsiya-toplivno-energeticheskih-resursov.html
http://cozyhomestead.ru/ogorod_30471.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector