Првична енергија
Првичната енергија или примарната енергија (ПЕ) е форма на енергија која се наоѓа во природата и не е подложена на никаков процес на претворање од човечки фактор. Оваа енергија е содржана во сировите горива и другите форми на енергија што се додаваат како „храна“ во некаков потрошувачки систем. Примарната енергија е обновлива или необновлива.
Вкупен светски примарен извор на енергија од 162,494 TWh/киловат часови (или 13,792 Mtoe/милиони тони нафта) по горива во 2017 година (УЕИ, 2019)[1]:6,8
Вкупен светски примарен извор на енергија од 162,494 TWh/киловат часови (или 13,792 Mtoe/милиони тони нафта) по регион во 2017 година (УЕИ, 2019)[1]
Во примерите дадени во кои се објаснува примарната енергија како фосилно гориво, целосната енергија на горивото е достапна како топлинска енергија, па обично околу 70% се губи при претворање во електрична или механичка енергија. Слична загуба при претворање во сооднос од 60-80% е кога сончева и ветерна енергија се претвора во електрична енергија, но во денешните конвенции на ООН за енергетска статистика, сметаат дека електричната енергија направена од овие извори е „чиста“ примарна енергија. Една од причините зошто ова мислење е признаено, е дека истражувањата поврзани со ветерната и сончевата енергија е мал во споредба со истражувањата за фосилните извори на енергија, па оттука постои и меѓународна дебата за тоа како да се класифицира и измери примарната енергија од ветерот и сонцето.[3]
Вкупното снабдување со првична енергија (ВСПЕ) е збирот од производствениот и увозниот капацитет на енергија, притоа, одземајќи го излезниот капацитет и складишните промени.[4]
Концептот за примарната енергија се користи во енергетската статистика при составувањето на енергетските биланси, како и во областа на енергетиката. Во енергетиката, терминот „првичен извор на енергија“ (ПИЕ) се однесува на енергетските форми што ги бара енергетскиот сектор за да се изведе снабдувањето од енергетските извори што ги користи човечкото општество.[5]
Секундарната или конвергираната енергија е носител на енергија, како што е електрицитетот. Овие типови на енергија се произведуваат со претворање од некаков примарен извор на енергија.
ПЕ и ВСПЕ се подобро дефинирани во смисла со светското снабдување со енергија.
Видови извори уреди
Првичните извори на енергија не треба да се помешаат како компоненти на енергетскиот систем (или како процес на претворање), преку кои тие се претвораат во конвергирани енергетски извори.
| Првични енергетски извори | преработени од | Енергетски систем | во | Конвергиран енергетски извор | ||
| Необновливи извори[nb 1] | Фосилни горива | Нафта (или сирова нафта) | Нафтена Рафинерија | Мазут | ||
| Јаглен или природен гас | Електрана на фосилни горива | Енталпија, механичка работа или електрична енергија | ||||
| Минерални горива | Природен ураниум[nb 2] | Атомска централа (термојадрено цепење) | Електрицитет | |||
| Природен ториум | Реактор на ториум | Енталпија или електрцитет | ||||
| Обновливи извори | Сончева енергија | Фотоволтаична централа | Електрицитет | |||
| Кула за сончева енергија, сончева печка ( видете и Сончева топлинска енергија) | Енталпија | |||||
| Ветерна енергија | Ветроелектрана | Механичка работа или електрицитет | ||||
| Водопадна и речна вода, енергија од плима и осека[6] | Хидроцентрала, колектор на бранови, електрана на плима и осека | Механичка работа или електрицитет | ||||
| Биомаса | Биомасна Централа | Енталпија или електрицитет | ||||
| Геотермална енергија | Геотермална централа | Енталпија или електрицитет | ||||
Употреблива енергија уреди
.png)
Првичните извори се преработуваат при претворање на енергијата во попогодни форми на енергија кои можат веднаш да се користат од општеството, како што се електрицитетот, рафинираните горива или синтетичките горива како водородното гориво. Во енергетиката, овие форми се нарекуваат конвергирани енергетски извори и припаѓаат на концептот за „секундарна енергија“ во енергетската статистика.
Претворање во конвергирани извори (секундарна енергија) уреди
Конвергираните извори се енергетски форми кои се преработуваат од првичните извори на енергија. Електричната енергија е една од најчестите конвергирани извори, која се трансформира од разни примарни извори на енергија како јаглен, нафта, природен гас и ветер. Електричната енергија е особено корисна бидејќи има мала ентропија (има висока стапка на подреденост, бидејќи воопшто енергијата има тенденција да е „слободоумна“, т.е. човекот нема доволно инструменти да ја контролира во потполнност, таа станува „хаотична“, па од таму и терминот „ентропија“), па така може ефикасно да се претвори во други форми на енергија. Топлификацијата е друг пример за секундарна енергија.[7]
Според законите на термодинамиката, првичните извори на енергија не можат да се создадат. Тие мора да се достапни на општеството за да се овозможи преработката во конвергирани извори.[5]
Конверзивната ефикасност варира. Производството на електрична и механичка енергија, од топлинска енергија, е ограничено со Карновата теорема што значи дека се создава многу отпадна топлина. Другите не-топлински конверзии можат да бидат поефикасни. На пример, иако ветерните турбини не ја прибираат целата енергија од ветерот, тие имаат висока ефикасност на претворање, па создаваат мала отпадна топлина, бидејќи енергијата на ветерот има ниска ентропија. Во принцип, сончевите фотонапонски конверзии можат да бидат многу ефикасни, но во денешно време, претворањето може да се изврши ефикасно само во тесен опсег од брановата должина на сончевиот зрак, додека сончевата топлинска енергија е исто така подложена на ограничувањата од теоремата на Карно. Хидроелектричната моќ е исто така високо подредена, па се претвора ефикасно. Количината на употребливата енергија се нарекува ексергија (максимално количество на енергија што може да се добие при претворање) на еден систем.
Потрошувачка и изворна енергија уреди
„Site energy“ или „тополошка енергија“ е израз што се користи во Северна Америка за „количина на енергија од сите форми за крајна употреба (кон потрошувачите) потрошени на одредено место“. Ова може да биде мешавина од првична енергија (како што е природен гас кој гори на лице место) и ковергирана енергија (како што е електричната енергија). Тополошката енергија се мери на ниво на маало, згради или помали градби, па како таква е основа за мерење на трошоците за струја и сметки за комунални услуги.[8]
Спротивно на тоа, „изворната енергија“ е израз што се користи во Северна Америка за „количина на потрошена првична енергија со цел да се обезбеди енергија во одредена локација“. Таа секогаш е поголема од потрошувачката енергија, бидејќи ја вклучува целата тополошка енергија, вклучително и губитокот на енергија при пренесот, испораката и претворањето.[9] Додека изворната или примарната енергија дава поцелосна слика колку е потрошувачката на енергија, таа не може да се мери директно и мора да се пресметува со мерење на потрошената енергијата од корисниците.[8] За електричната енергија, типичната пресметка е „три единици“ изворна енергија за добивање „една единица“ тополошка енергија.[10] Сепак, ова може значително да се разликува во зависност од примарниот извор на енергија или типот на гориво, видот на централата и инфраструктурата за пренос на енергијата. Еден целосен сет на фактори при претворање е достапен како технички навод од Energy Star.[11]
И потрошувачката (тополошка) и изворната енергија може да биде соодветна при споредување или анализа за употребата на енергија на различни места. Управата за енергетски информации во САД, на пример, ја користи примарната (изворната) енергија за своите главни пресметки за енергијата,[12] но ги користи мерењата од тополошката енергија во нивните „Анкети за потрошувачка на енергија во деловни згради“[13] и „Анкети за потрошувачка на енергија во станбени згради“.[14] Програмата Energy Star на Агенцијата за заштита на животната средина на САД препорачува користење на изворна енергија во пресметките,[15] а Министерството за енергетика на САД ја користи тополошката енергија во својата дефиниција за градба со нулта нето енергија.[16]
Преглед уреди
Енергетски инциденти и смртни случаи уреди
Енергетски несреќи се инциденти што се случуваат во институциите кои обезбедуваат енергија или моќ. Тие можат да прераснат во смртни случаи, дури и како резултат во нормалното функционирање на многу системи, како на пример, оние смртни случаи како резултат на последиците врз здравјето на работниците.
Јагленот е одговорен за 100,000 смртни случаи на еден трилион kW.[17]
Видете и: уреди
Белешки уреди
- ↑ At the scale of earth sciences, all primary energy sources can be considered to be renewable. The non-renewable essence of resources (PES) is due to the scale of needs within human society. In certain situations, the use of resources by human society is performed at a much higher rate than the minimum rate at which it can be geophysically renewed. This is the rationale behind the differentiation between non-renewable primary energy sources (oil, coal, gas, uranium) and renewable primary energy sources (wind, solar, hydro).
- ↑ Some nuclear fuels, such as plutonium or depleted uranium, are also used in nuclear fission power plants. However, they cannot be considered to be primary energy sources as they cannot be found in nature in any quantity. Indeed, there must be a consumption of natural uranium (primary energy source) in order to make these other nuclear fuels available.
Наводи уреди
- ↑ 1,0 1,1 „2019 Key World Energy Statistics“ (PDF). IEA. 2019.[мртва врска]
- ↑ „Electricity generation by source“. International Energy Agency.
- ↑ Sauar, Erik. „IEA underreports contribution solar and wind by a factor of three compared to fossil fuels“. energypost.eu. Energy Post. Посетено на 22 April 2018.
- ↑ „OECD Factbook 2013: Economic, Environmental and Social Statistics“. 2013. Архивирано од изворникот на 2016-03-04. Посетено на 12 April 2014.
- ↑ 5,0 5,1 Giampietro, Mario; Mayumi, Kozo (2009). The Biofuel Delusion: The Fallacy of Large Scale Agro-Biofuels Production. Earthscan, Taylor & Francis group. стр. 336. ISBN 978-1-84407-681-9.
- ↑ "Energy and the Natural Environment" Архивирано на 24 октомври 2008 г. by David A. Dobson, Ph.D., Welty Environmental Center Feature Article, accessed July 9, 2009
- ↑ U.S. EPA Energy STAR Retrieved 2017-11-03
- ↑ 8,0 8,1 „Measuring energy: site energy vs. source energy in ENERGY STAR Portfolio Manager“. Natural Resources Canada. Посетено на November 8, 2017.
- ↑ Torcellini, Paul; Pless, Shanti; Deru, Michael; Crawley, Drury (June 2006). „Zero energy buildings: a critical look at the definition“ (PDF). ACEEE Summer Study. National Renewable Energy Laboratory/U.S. Department of Energy.
- ↑ „Site Energy vs Source Energy“. The World Bank. Архивирано од изворникот на 2019-01-27. Посетено на November 8, 2017.
- ↑ „Technical Reference: Source Energy“ (PDF). Посетено на 2017-11-09.
- ↑ „Total Energy - U.S. Energy Information Administration (EIA)“. www.eia.gov. Посетено на 2017-11-09.
- ↑ „Commercial Buildings Energy Consumption Survey (CBECS) - U.S. Energy Information Administration (EIA)“. www.eia.gov (англиски). Посетено на 2017-11-09.
- ↑ „Residential Energy Consumption Survey (RECS) - U.S. Energy Information Administration (EIA)“. www.eia.gov (англиски). Посетено на 2017-11-09.
- ↑ „The difference between source and site energy“. www.energystar.gov (англиски). Посетено на 2017-11-09.
- ↑ „DOE Releases Common Definition for Zero Energy Buildings, Campuses, and Communities“. Energy.gov. Посетено на 2017-11-20.
- ↑ How Deadly Is Your Kilowatt? We Rank The Killer Energy Sources James Conca, June 10, 2012
Понатамошно читање уреди
- Kydes, Andy (Lead Author); Cutler J. Cleveland (Topic Editor). 2007. "Primary energy." In: Encyclopedia of Earth. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, D.C.: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). [First published in the Encyclopedia of Earth June 1, 2006; Last revised August 14, 2007; Retrieved November 15, 2007.
- Øvergaard, Sara (September 2008). Definition of primary and secondary energy (PDF). Norway: Statistics Norway. Посетено на 2016-12-17.