Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать о других значениях, см. PE .

Общие мировые поставки первичной энергии в виде топлива в размере 162 494 ТВтч (или 13 792 Мтнэ ) в 2017 году (IEA, 2019) [1] : 6,8

  Масло (32%)
  Уголь / Торф / Сланец (27,1%)
  Природный газ (22,2%)
  Биотопливо и отходы (9,5%)
  Ядерная (4,9%)
  Гидро (2,5%)
  Прочие ( возобновляемые источники энергии ) (1,8%)

Общие мировые поставки первичной энергии в размере 162 494 ТВт-ч (или 13 792 Мтнэ ) по регионам в 2017 году (IEA, 2019) [1]

  ОЭСР (38%)
  Ближний Восток (5,4%)
  Европа / Евразия, не входящие в ОЭСР (8,0%)
  Китай (22%)
  Азия, не входящая в ОЭСР (без Китая) (13,4%)
  Америка, не входящая в ОЭСР (4,4%)
  Африка (5,8%)
  Бункеры (морские / воздушные) (3%)

Производство электроэнергии в мире по источникам в 2018 году. Общая выработка составила 26,7 ПВтч . [2]

  Уголь (38%)
  Природный газ (23%)
  Гидро (16%)
  Ядерная (10%)
  Ветер (5%)
  Масло (3%)
  Солнечная (2%)
  Биотопливо (2%)
  Другое (1%)

Первичная энергия ( PE ) - это форма энергии, встречающаяся в природе, которая не подвергалась никакому процессу преобразования, спроектированному человеком . Это энергия, содержащаяся в необработанном топливе , и другие формы энергии, поступающие в систему на входе . Первичная энергия может быть невозобновляемой или возобновляемой .

Если первичная энергия используется для описания ископаемого топлива, воплощенная энергия топлива доступна в виде тепловой энергии, и около 70% обычно теряется при преобразовании в электрическую или механическую энергию. При преобразовании солнечной и ветровой энергии в электроэнергию наблюдаются аналогичные потери при преобразовании 60-80%, но сегодняшние конвенции ООН по статистике энергетики считают электричество, произведенное из ветра и солнца, как первичную энергию для этих источников. Одним из следствий этого метода подсчета является то, что вклад ветровой и солнечной энергии занижается по сравнению с ископаемыми источниками энергии, и поэтому на международном уровне ведутся дискуссии о том, как считать первичную энергию ветра и солнца. [3]

Общее предложение первичной энергии ( ОППЭ ) представляет собой сумму производства и импорта за вычетом изменений экспорта и хранения. [4]

Понятие первичной энергии используется в энергетической статистике при составлении энергетических балансов , а также в области энергетики . В энергетике под первичным источником энергии (ПЭС) понимаются формы энергии, необходимые энергетическому сектору для производства энергоносителей, используемых человеческим обществом. [5]

Вторичная энергия - это носитель энергии, например, электричество. Они производятся путем преобразования первичного источника энергии.

PE и TPES лучше определить в контексте мирового энергоснабжения .

Примеры источников [ править ]

Первичные источники энергии не следует путать с компонентами энергосистемы (или процессами преобразования), посредством которых они превращаются в энергоносители.

Первичные источники энергииконвертируется
по		 Компонент энергетической системыкЭнергоносители (основные)
Невозобновляемый [nb 1]Ископаемое
топливо		Нефть (или сырая нефть)Нефтеперегонный заводГорючее
Уголь или природный газЭлектростанция на ископаемом топливеЭнтальпия , механическая работа или электричество
Минеральное
топливо		Природный уран [nb 2]Атомная электростанция ( термоядерное деление )Электричество
Природный торийРеактор-размножитель торияЭнтальпия или электричество
ВозобновляемыйСолнечная энергияФотоэлектрическая электростанция ( см. Также Солнечная энергия )Электричество
Башня солнечной энергии , солнечная печь ( см. Также солнечная тепловая энергия )Энтальпия
Ветряная энергияВетряная электростанция ( см. Также Ветровая энергия )Механическая работа или электричество
Падающая и текущая вода, приливная энергия [6]Гидроэлектростанция , волновая ферма , приливная электростанцияМеханическая работа или электричество
Источники биомассыЭлектростанция на биомассеЭнтальпия или электричество
Геотермальная энергияГеотермальная электростанцияЭнтальпия или электричество

Полезная энергия [ править ]

Основная статья: эксергия
Первичные источники энергии трансформируются в энергетическом секторе для производства энергоносителей.

Первичные источники энергии преобразуются в процессах преобразования энергии в более удобные формы энергии, которые могут напрямую использоваться обществом, такие как электрическая энергия , очищенное топливо или синтетическое топливо, такое как водородное топливо . В области энергетики эти формы называются энергоносителями и соответствуют понятию «вторичная энергия» в энергетической статистике.

Преобразование в энергоносители (или вторичную энергию) [ править ]

Энергоносители - это формы энергии, преобразованные из первичных источников энергии. Электричество - один из наиболее распространенных энергоносителей, который преобразуется из различных первичных источников энергии, таких как уголь, нефть, природный газ и ветер. Электричество особенно полезно, поскольку оно имеет низкую энтропию (высоко упорядочено) и поэтому может быть очень эффективно преобразовано в другие формы энергии. Централизованное отопление - еще один пример вторичной энергии. [7]

По законам термодинамики нельзя производить первичные источники энергии. Они должны быть доступны обществу, чтобы можно было производить энергоносители. [5]

Эффективность преобразования варьируется. Что касается тепловой энергии, производство электричества и механической энергии ограничено теоремой Карно и генерирует много отходящего тепла . Другие нетепловые преобразования могут быть более эффективными. Например, хотя ветряные турбины не улавливают всю энергию ветра, они обладают высокой эффективностью преобразования и генерируют очень мало отработанного тепла, поскольку энергия ветра имеет низкую энтропию. В принципе солнечные фотоэлектрические преобразования могут быть очень эффективными, но преобразование тока может быть хорошо выполнено только для узких диапазонов длин волн, в то время как солнечное тепловое излучение также подлежит ограничениям эффективности Карно. Гидроэлектроэнергия также очень упорядочена и преобразуется очень эффективно. Количество полезной энергии - это эксергия системы.

Место и источник энергии [ править ]

Энергия объекта - это термин, используемый в Северной Америке для обозначения количества энергии конечного использования всех форм, потребляемой в указанном месте. Это может быть сочетание первичной энергии (например, природного газа, сжигаемого на объекте) и вторичной энергии (например, электричества). Энергия на объекте измеряется на уровне кампуса, здания или суб-здания и является основой для оплаты энергии в счетах за коммунальные услуги. [8]

Источник энергии, напротив, - это термин, используемый в Северной Америке для обозначения количества первичной энергии, потребляемой для обеспечения энергией объекта. Она всегда больше, чем энергия сайта, поскольку включает в себя всю энергию сайта и добавляет к ней энергию, потерянную во время передачи, доставки и преобразования. [9] Хотя источник или первичная энергия дает более полную картину энергопотребления, его нельзя измерить напрямую, и его необходимо рассчитать с использованием коэффициентов преобразования из измерений энергии на месте. [8] Для электричества типичное значение - три единицы энергии источника на одну единицу энергии объекта. [10]Однако это может значительно варьироваться в зависимости от таких факторов, как первичный источник энергии или вид топлива, тип электростанции и инфраструктура передачи. Полный набор коэффициентов преобразования доступен в качестве технической справки в Energy STAR . [11]

Энергия объекта или источника может быть подходящей метрикой при сравнении или анализе использования энергии различными объектами. Управление энергетической информации США , например, использует первичную (исходную) энергию для своих энергетических обзоров [12], а энергию на месте для своего Обзора энергопотребления в коммерческих зданиях [13] и Обследования энергопотребления жилых зданий. [14] В США Агентство по охране окружающей среды «s Energy СТАР программа рекомендует использовать энергию источника, [15] и Министерство энергетики США использует энергию сайта в определении нулевого чистой энергии здания . [16]

Outlook [ изменить ]

Первичная энергетика. Прогнозируется с 2007 г. ( EIA , 2010)

Энергетические аварии и несчастные случаи [ править ]

Основная статья: Энергетические аварии

Энергетические аварии - это аварии, которые происходят в системах, которые вырабатывают энергию или мощность. Это может привести к смертельному исходу, как и нормальная работа многих систем, например, смерть из-за загрязнения.

Во всем мире уголь является причиной 100 000 смертей на триллион кВтч. [17]

См. Также [ править ]

  • Энергия и общество
  • Развитие энергетики
  • Энергетический микс
  • Энергетическая система
  • Будущее развитие энергетики

Примечания [ править ]

  1. ^ В масштабе наук о Земле все первичные источники энергии можно рассматривать как возобновляемые. Невозобновляемая сущность ресурсов (ПЭУ) обусловлена ​​масштабом потребностей человеческого общества. В определенных ситуациях использование ресурсов человеческим обществом происходит с гораздо большей скоростью, чем минимальная скорость, с которой оно может быть обновлено геофизически. Этим объясняется различие между невозобновляемыми первичными источниками энергии (нефть, уголь, газ, уран) и возобновляемыми первичными источниками энергии (ветровая, солнечная, гидроэнергетика).
  2. ^ Некоторые виды ядерного топлива , такие как плутоний или обедненный уран , также используются на атомных электростанциях деления. Однако их нельзя считать первичными источниками энергии, поскольку они не встречаются в природе ни в каком количестве. В самом деле, должно быть потребление природного урана (первичного источника энергии), чтобы сделать эти другие виды ядерного топлива доступными.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Ключевая статистика мировой энергетики за 2019 год» (PDF) . МЭА. 2019.
  2. ^ «Производство электроэнергии по источникам» . Международное энергетическое агентство .
  3. ^ Сауар, Эрик. «МЭА занижает вклад солнца и ветра в три раза по сравнению с ископаемым топливом» . energypost.eu . Энергетический пост . Проверено 22 апреля 2018 года .
  4. ^ "Сборник фактов ОЭСР 2013: Экономическая, экологическая и социальная статистика" . 2013 . Проверено 12 апреля 2014 года .
  5. ^ a b Джампьетро, ​​Марио; Маюми, Козо (2009). Заблуждение о биотопливе: заблуждение крупномасштабного производства агробиотоплива . Earthscan, группа Тейлор и Фрэнсис. п. 336. ISBN. 978-1-84407-681-9.
  6. ^ "Энергия и окружающая среда". Архивировано 24октября 2008 г.в Wayback Machine Дэвидом А. Добсоном, доктором философии, Особая статья Центра окружающей среды Велти, доступ 9 июля 2009
  7. ^ US EPA Energy STAR Проверено 2017-11-03
  8. ^ a b «Измерение энергии: энергия объекта и энергия источника в программе ENERGY STAR Portfolio Manager» . Природные ресурсы Канады . Проверено 8 ноября 2017 года .
  9. ^ Торчеллини, Пол; Плесс, Шанти; Деру, Майкл; Кроули, Друри (июнь 2006 г.). «Здания с нулевым потреблением энергии: критический взгляд на определение» (PDF) . Летнее исследование ACEEE . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии / Министерство энергетики США.
  10. ^ "Энергия сайта против энергии источника" . Всемирный банк . Проверено 8 ноября 2017 года .
  11. ^ "Технический справочник: Источник энергии" (PDF) . Проверено 9 ноября 2017 .
  12. ^ "Total Energy - Управление энергетической информации США (EIA)" . www.eia.gov . Проверено 9 ноября 2017 .
  13. ^ "Исследование энергопотребления коммерческих зданий (CBECS) - Управление энергетической информации США (EIA)" . www.eia.gov . Проверено 9 ноября 2017 .
  14. ^ «Исследование потребления энергии в жилищном секторе (RECS) - Управление энергетической информации США (EIA)» . www.eia.gov . Проверено 9 ноября 2017 .
  15. ^ «Разница между источником и источником энергии» . www.energystar.gov . Проверено 9 ноября 2017 .
  16. ^ «Министерство энергетики выпускает общее определение зданий, кампусов и сообществ с нулевым потреблением энергии» . Energy.gov . Проверено 20 ноября 2017 .
  17. ^ Насколько опасен ваш киловатт? Мы оцениваем источники энергии-убийцы Джеймс Конка, 10 июня 2012 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Кайдс, Энди (ведущий автор); Катлер Дж. Кливленд (тематический редактор). 2007. «Первичная энергия». В кн .: Энциклопедия Земли. Ред. Катлер Дж. Кливленд (Вашингтон, округ Колумбия: Коалиция экологической информации, Национальный совет по науке и окружающей среде). [Впервые опубликовано в Энциклопедии Земли 1 июня 2006 г .; Последняя редакция 14 августа 2007 г .; Проверено 15 ноября 2007 года.
  • Овергард, Сара (сентябрь 2008 г.). Определение первичной и вторичной энергии (PDF) . Норвегия: Статистическое управление Норвегии . Проверено 17 декабря 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Энциклопедия Земли: Первичная энергия
  • Наш глоссарий Energy Futures: Первичные источники энергии