Навигация
Втрати у ланцюгу трансформації енергії
34486
знаков
8
таблиц
0
изображений
1.6.1 Втрати у ланцюгу трансформації енергії
Завжди будуть втрати енергії:
- у всіх точках конверсії;
- при будь-якому розподілі.
Наприклад, ефективність ланцюга перетворення кам’яного вугілля для освітлення даної кімнати, %:
– вугілля у електрику 37;
– розподіл електрики 90;
– електрики у світло 10;
– всього (0,37 ´ 0,9 ´ 0,1) 3,3.
Якщо йти вниз по ланцюгу, то збільшується вартість енергії за її одиницю. Таким чином, якщо вартість вугілля становить $ 0,01 за кВт-год (приблизно $ 75 за тонну), то ефективна вартість світлової енергії стає $ 0,30 за кВт-год. До цього додаються всі капітальні, поточні і витрати на доставку, які зв’язані з переробкою чорного вугілля у світло.
Оскільки енергія не може бути знищена, то більша частина відсутніх 97% буде в кінцевому підсумку втрачена у вигляді тепла, розсіяного у навколишньому середовищі.
1.7 Джерела енергії, які використовують у промисловості
У промисловості на всіх рівнях ланцюга перетворення енергії, палива використовують у формах:
- вугілля;
- нафти;
- природного газу;
- деревини
- електроенергії;
- пари;
- гарячої води;
- стиснутого повітря.
Причому вибір конкретного палива залежить як від властивостей самого палива, так і від наявних трансформаторів енергії та, звичайно ж, від відносної вартості цих видів енергоносіїв.
1.8 Використання енергії
У промисловості енергія використовується для вирішення п’яти задач:
- опалювання;
- охолодження;
- механічного руху;
- освітлення;
- електрохімічних процесів.
У всіх випадках існує вибір:
- палива або
- пристроїв (трансформаторів) для отримання кінцевої енергії.
У кожному випадку існує ряд способів перетворення первинної та вторинної енергії у кінцеву і корисну. Найбільш прийнятний вибір виду палива та процесу трансформації його енергії буде визначатись енергетичним, або ексергічним (якщо йдеться про перетворення енергії палива у механічну) ККД процесів перетворення та вартістю палива.
1.9 Ціни на енергію
Ціна завжди є важливим фактором при будь – якому процесі прийняття рішень. Наведений на рис. 2 графік показує середню ціну різних палив у Великобританії та в Україні, рис. 3, протягом 1997 року.
Найбільш дорогі палива – це ті, що вже пройшли етапи певного перетворення, наприклад, кокс отримується з вугілля, а прикладом кінцевої енергії може служити електрична енергія. Ціна електроенергії у чотири – вісім разів вища від ціни інших палив. Це пояснюється низьким ККД трансформації електроенергії з первинного палива та втратами при її передачі.
Ціни на первинні палива набагато нижчі, але для більшості випадків їх застосувань потрібний процес перетворення, перед тим як вони будуть використані. Втрати при таких перетвореннях та всі подальші розподілення енергії будуть означати, що ціна корисної енергії зростає.
У більшості випадків ціна корисної енергії буде залежати від використаних технічних засобів її трансформації і, приймаючи рішення щодо джерела енергії, необхідно орієнтуватися саме на ціну кінцевої енергії, а не на ціну палива. При зіставленні необхідно звести ціни до єдиної одиниці.
Такою узагальненою ціною є теплотворна здатність палива, виражена у кВт∙год, як це показано на рис. 2. Приблизна теплотворна здатність різних видів палива, які використовуються у Великобританії, наведена нижче:
1 тонна вугілля = 7300 кВт∙год;
1 тонна коксу = 7800 кВт∙год;
1 тонна важкого дизельного палива = 11800 кВт∙год;
1 тонна газойлю = 12700 кВт∙год;
1000 м3 природного газу = 10800 кВт∙год.
Коли ви вимагатимете у постачальників назвати ціни на паливо, необхідно запитати про середню теплотворну здатність палива і вимагати, щоб вони вказали її величину у кВт∙год або у Дж.
2. Шкідливі викиди, що супроводжують використання палива
Вплив на планету в цілому та на довкілля є предметом постійно зростаючої турботи світової громадськості. Достатньо згадати Кіотський протокол країн – членів ООН щодо обмеження викидів парникових газів. У законодавстві більшості країн (в т.ч. України) передбачена відповідальність за негативний вплив діяльності підприємств та організацій на навколишнє середовище.
Основними негативними впливами, що виникають при використанні палив, є газові викиди: СО2, SO2,NOx, CO; важкі метали, сажа (продукти неповного згоряння вуглеводнів), HCl, тверді відходи та можливі техногенні небезпеки, наприклад, витоки з танкерів, ядерні катастрофи, процеси ерозії та суфозії ґрунтів. Іншими несприятливими впливами є викиди у поверхневі та підземні води, шумове та теплове забруднення довкілля.
Вплив на довкілля, що створюється викидами, в основному залежить від використовуваного палива та техніки трансформації енергії палива. Вид палива впливає на склад викидів, оскільки, в залежності від його якості, процес горіння супроводжується небажаними домішками, такими як сірка та азот.
Природний газ є дуже чистим паливом. Він переважно не містить забруднюючих домішок. Газойль теж чисте паливо, він майже (за винятком сірки) не дає шкідливих викидів. Топковий мазут (ТМ) марки HFO, торф та вугілля містять сірку та інші домішки, див. табл. 1.
Таблиця 1. Викиди при перетворенні енергії
| SO2 | ППил | NNOx (O3) | CCO | Радіоактивність | ІIнші | Кліматоакт. гази | |
| Природний газ | СO2, CH4 | ||||||
| Нафта | СO2, CH4 | ||||||
| Вугілля | СO2, CH4 | ||||||
| Уран | |||||||
| Сонце, вітер, гідроресурси. | |||||||
| Біомаса | N2O | ||||||
| Геотермальний | HН2S |
Похожие работы
... і знаходиться в людях і тваринах, в каменях і рослинах, у викопному паливі, деревах і повітрі, в річках і озерах, а ми, у свою чергу, розглянемо способи витягання цієї енергії і її перетворення. Розділ 2.Альтернативні джерела енергії. Вітрова енергія. Ми живемо на дні повітряного океану, в світі вітрів. Люди давно це зрозуміли, вони постійно відчували на собі дію вітру, хоча довгий час не ...
... ібних установ проявляється в працях, розроблених працівниками, та співробітництві з підприємствами не тільки в місцевій сфері діяльності інших регіонів. Рис. 2.2. Декомпозиція комплексу моделей енергоспоживання регіонами України Проведення аналізу є вкрай необхідним, адже для економіки сучасної України характерна дуже низька ефективність використання енергетичних ресурсів. Таке положення ...
... на автономне (не пов'язану з мережею змінного струму) навантаження. Як навантаження автономного інвертора може виступати як одиничний споживач, так і розгалужена мережа споживачів. 2.1 Джерела безперебійного та гарантованого електроживлення Під гарантованим живленням (ГЖ) варто розуміти забезпечення апаратури зв'язку й засобів автоматизації електроенергією в будь-яких режимах роботи системи ...
... . Деякі американські фірми купують устаткування для АЕС навіть в Японії! США не побудували жодного реактора за останні десять років. [48] РОЗДІЛ ІІ ГОЛОВНІ ФАКТОРИ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ БЕЗПЕКИ США 2.1. Геополітичні плани США На початку ХХ століття коли США почали перетворюватися в одну з ведучих держав світу, ідеологи американського гегемонізму заявили про зазіхання США на панування у всьому ...
0 комментариев