ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ
География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн . Под редакцией проф. А. П. Горкина . 2006 .
Финансовый словарь Финам .
Источник: «Дом: Строительная терминология», М.: Бук-пресс, 2006.
Энергоноси́тели (топливно-энергетические ресурсы, первичные энергоносители), совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной, сланцевой промышленности, энергия атомных и гидростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения потребностей всех отраслей хозяйства и бытовых потребностей населения.
ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ, -ей, ед. энергоноситель, -я, м. Полезные ископаемые и продукты их переработки как источники энергии (уголь, газ, нефтепродукты).
Рассмотрим более подробно основные энергоносители.
Наиболее распространенными на планете энергоносителем является уголь. По оценкам специалистов его запасы составляют около 7 * 10 12 т. Только разведанных месторождений угля (3 * 10 10 т) при нынешних темпах использования хватит на несколько веков. Основные залежи угля образовались 210…280 млн лет назад в каменно угольный период и сосредоточены в России, США, Китае и Украине. В этих странах сосредоточено почти 88 % известных запасов угля. Энергетический потенциал мировых залежей угля в 25 раз превосходит нефтяной.
К сожалению, уголь нельзя отнести к экологически чистым видам топлива. Теплоэлектростанции (ТЭС), работающие на угле дают 10…25 кг вредных выбросов на 1кВт × ч энергии. Поэтому на долю лидеров угольной энергетики приходится и основные выбросы вредных веществ в атмосферу.
Широкое использование природного газа в энергоустановках, преимущественно встационарных, связано с тем, что он имеет ряд существенных преимуществ перед другими видами топлива. Газ легко транспортируется на большие расстояния, практически не требует подготовки и переработки перед использованием. Количествовредных выбросов на 1кВт × ч при сжигании газа минимально. Энергоустановки, работающие на газу, легко автоматизируются.
Нефть в чистом виде как энергоноситель не используется. В результате ее перегонки получается бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, масла и т.д. Бензин и дизельное топливо используется в двигателях внутреннего сгорания, керосин – в турбореактивных и реактивных двигателях летательных аппаратов, а мазут сжигается в электростанциях и в котельных. По сравнению с природным газом нефть и нефтепродукты при сжигании дают значительно большее количество вредных веществ, что связано с наличием примесей серы, фосфора и т.д.
При современных темпах энергопотребления разведанных запасов нефти хватит примерно на 35…40 лет, газа – на 50…60 лет, угля – на 300 лет.
В настоящее время использовано примерно 30% известных и доступных для добычи запасов нефти, и почти 40% известных запасов природного газа. Это заставляет искать новые источники энергии.
Атомная энергетика до катастрофы на ЧАЭС и недавней катастрофы на АЭС Фукусима (Япония) не вызвала больших опасений. Теперь очевидно, что наиболее опасным и широкомасштабным вмешательством человека в природу является использование энергии деления ядра.
Кроме того, надо признать, что до сих пор нет способов эффективной утилизации радиоактивныхотходов. Наука пока не решила эту задачу.
Альтернативные источники энергии (ветер, солнце, приливы и отливы и т.д.) ограничены. Поэтому до сих пор остается много сторонников использования ядерного топлива.
Вместе с тем, нет ответа и на вопрос – чем закрыть «энергетическую брешь» в топливно-энергетическом комплексе планеты, которая возникнет уже в этом столетии.
Возобновляемые источники энергии: солнечная, ветровая, движущейся воды, геотермальная и т.д. являются в достаточной степени чистыми.
В настоящее время наиболее широко используется энергия движущейся воды в реках. В топливно-энергетическом балансе планеты гидроэнергетика занимает до 6% – это достаточно весомый вклад.
Строительство ГЭС на равнинных реках приносит ощутимый экологический вред: затапливаются достаточно большие площади лесов и сельхозугодий, разрушаются сложившиеся тысячи лет водные экосистемы, гигантские водохранилища оказывают влияние на климат.
Во многих странах начато строительство и построены приливные электростанции (ПЭС).
Начинает находить практическое применение и геотермальная энергия. В ядре Земли температура достигает 5000 0 С (к примеру, температура на Солнце 5500 0 С). Эта энергия поступает к поверхности за счет теплопроводности коры Земли, с потоками расплавленной магмы при извержении вулканов, и потоками воды горячих ключей и гейзеров. Геотермальные воды широко применяются для отопления и горячего водоснабжения в ряде стран. Отопление жилых и производственных помещений в столице Исландии Рекьявике в основном осуществляется за счет энергии геотермальных вод.
История использования энергии ветра уходит в глубокую древность. Первоначально ее использовали для движения парусных судов. Затем человек научился строить ветряные мельницы. Электрическая энергия с помощью ветроустановки впервые получена в Дании в 1890 г. и использовалась для зарядки аккумуляторов.
Наиболее эффективный способ преобразования энергии ветра – это производство электроэнергии в ветроэнергетической установке.
К экологическим недостаткам ветроэнергетических установок следует отметить шум, электромагнитные поля. Также крупномасштабное их применение в каком-то одном районе может вызвать климатические изменения, т.к. скорость движения воздуха после комплекса ветроэнергетических установок существенно снижается.
Лучистая энергия Солнца, поступающая на Землю, практически неисчерпаема. Среднегодовая мощность солнечной энергии, доходящей до поверхности планеты, по различным источникам примерно составляет (40…100)*10 15 Вт. Это колоссальная мощность, использование ее всего на 0,01% позволило бы с избытком решить энергетические проблемы цивилизации.
Сегодня известно два основных способа использования солнечной энергии:
1)преобразование в тепловую с последующим использованием в нагревательных системах;
2)преобразование в электрическую энергию.
Преобразование солнечной энергии в электрическую осуществляется в основном двумя путями. На гелиотермических станциях солнечная энергия превращается в тепловую энергию пара, а затем в парогенераторе в электрическую. Самый крупный комплекс, работающий по схожему циклу в США (Калифорния, пустыня Мохава). Установки расположены на территории свыше 740га, их мощность 354 МВт. Кривые зеркала фокусирует солнечный свет на трубках с синтетическим маслом, которое нагревается до 400 0 С. Это тепло превращается в пар, который поступаетв турбогенератор.
В России разработан проект солнечной электростанции с комбинированным использованием солнечной энергии (гелиотермический и фотоэлектрический способы) для Северного Кавказа мощностью 1,5 МВт.
Многие специалисты считают, что солнечные электростанции являются экологически чистыми. Это не совсем верно. Для производства фотоэлектрических элементов необходимы соединения кремния. Отходы такого производства являются высокотоксичными, и существует проблема их обезвреживания и утилизации. Но экологический вред от солнечных электростанций значительно ниже, чем от ТЭС, работающих на угле, мазуте и даже на газе, т.к. при этом не происходят выбросы «парниковых газов», соединений серы, азота, фосфора и т.п.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
В последние годы во всех развитых странах мира пристальное внимание уделяется энергосбережению. Для понимания сущности этого явления рассмотрим фундаментальныезаконы термодинамики.
В соответствии с первым законом термодинамики энергия не может быть утеряна или создана из ничего.Она может лишь превращаться из одной формы в другую. Превращение энергии имеет место во всех процессах, происходящих во Вселенной, от взрывов звезд до процессов в живой клетке.
Использование энергии предполагает превращение ее из одной формы в другую. В процессе превращения энергииимеет место частичное рассеивание (диссипация) энергии в пространстве в виде низкотемпературного тепла. Это означает, что при любом превращении качество энергии на выходе всегда ниже, чем на входе. Для характеристики качества энергии и эффективности процесса превращения использует показатель, называемый эксергией.
Эксергия – это механическая работа, в которую может быть превращена энергия, находящаяся в виде одной форм в материальной системе.
Энергосбережение предполагает уменьшение количества превращений, т.к. КПД каждого превращения всегда ниже 100%. Например, для обогрева помещения можно использовать электроэнергию, которая получена на ТЭС при сжигании угля или природного газа. При этом практически вся электроэнергия превращается в тепловую и на первый взгляд, как будто, имеет место высокая эффективность использования энергии. Но если учесть всю цепочку преобразования энергии, то энергетическая эффективностьтакого обогревателя составит всего 10%. Но этот же газ можно сжигать в мини-котельной, расположенной в подвале обогреваемого здания. Энергетическая эффективность такого обогрева в несколько раз выше.Электрическую энергию же, обладающую высоким уровнем эксергии, целесообразно использовать для выполнения механической работы.
Виды источников энергии и их использование
Люди используют различные виды энергии для всего, от собственных движений до отправки космонавтов в космос.
Существует два типа энергии:
- способность совершить (потенциальная)
- собственно работа (кинетическая)
Поставляется в различных формах:
- тепла (тепловая)
- свет (лучистая)
- движение (кинетическая)
- электрическая
- химическая
- ядерная энергия
- гравитационная
Например пища, которую человек ест содержит химическую и тело человека хранит её пока он или она израсходует как кинетическую во время работы или жизни.
Классификация видов энергии
Люди используют ресурсы разных видов: электричество в своих домах, добываемое путем сжигания угля, ядерной реакции или ГЭС на реке. Таким образом, уголь, ядерная и гидро называются источником. Когда люди заполняют топливный бак бензином источником может быть нефть или даже выращивание и переработка зерна.
Источники энергии делятся на две группы:
- Возобновляемые
- Невозобновляемые
Возобновляемые и невозобновляемые источники можно использовать в качестве первичных для получения пользы, такого как тепло или использовать для производства вторичных энергетических источников, таких, как электричество.
Возобновляемые
Есть пять основных возобновляемых источников энергии:
- Солнечная
- Геотермальное тепло внутри Земли
- Энергия ветра
- Биомасса из растений
- Гидроэнергетика из проточной воды
Биомасса, которая включает древесину, биотопливо и отходы биомассы, является крупнейшим источником возобновляемой энергии, на которую приходится около половины всех возобновляемых и около 5% от общего объема потребления.
Невозобновляемые
Большая часть ресурсов, потребляемых в настоящее время из невозобновляемых источников:
- Нефтепродукты
- Углеводородный сжиженный газ
- Природный газ
- Уголь
- Ядерная энергия
На невозобновляемые виды энергии приходится около 90% всех используемых ресурсов.
Сырая нефть, природный газ и уголь представляют ископаемые виды топлива, поскольку они были сформированы в течение миллионов лет под действием Солнца, тепла от ядра земли и давления почвы на остатки (или окаменелости) из отмерших растений и существ как микроскопическая диатомия. Большинство нефтяных продуктов, потребляемых в мире изготовлены из сырой нефти, но нефтяные жидкости также могут быть сделаны из природного газа и угля.
Ядерная энергетика работает больше на уране, источнике невозобновляемого топлива, чьи атомы делятся (с помощью процесса, называемого ядерным делением) для создания тепла и, в конечном счете, электричества.
Основными пользователями этих запасов являются жилые и коммерческие здания, промышленность, транспорт и электроэнергетика. Характер использования топлива широко варьируется в зависимости от системы применения. Например, нефть обеспечивает 92% топлива, используемого для транспортировки, но обеспечивает лишь около 1% ресурсов, используемых для выработки электроэнергии. Понимание взаимосвязей между различными видами энергии и её использование дает представление о многих важных вопросах энергетики.
Первичная энергия
Первичная энергия как вид включает в себя нефть, природный газ, уголь, ядерная энергия и возобновляемые источники энергии.
Электричество является вторичным источником, который создается с помощью этих первичных форм. Например, уголь является первичным источником, который сжигается на электростанциях для выработки электроэнергии, которая является вторичным источником.
Первичные виды энергии обычно измеряются в различных единицах, например, баррелях нефти, кубометрах газа, тоннах угля. Также используется общая единица измерения британская тепловая единица, или БТЕ, для измерения содержания для каждого типа.
- Измерение
1 Вт = 859.8 кал/час
1 Вт = 3.412 BTU/час
BTU — британская тепловая единица (БТЕ) Россия потребляет квадриллионы БТЕ.
В терминах физических величин, один квадриллион составляет примерно 172 миллиона баррелей нефти, 51 млн. тонн угля или 1 трлн. куб. м газа.
На нефть приходится наибольшая доля в потреблении первичной энергии, затем природный газ, уголь, атомные электростанции и возобновляемые источники энергии (включая гидроэнергию, ветра, биомассы, геотермальные, солнечные).
Как распределяются виды энергии в каждой системе
Различные виды энергии используются в жилых и коммерческих зданиях, на транспорте, в промышленности и электроэнергетике. Электроэнергетическая система является крупнейшим потребителем первичной и используется для выработки электроэнергии. Почти вся электроэнергия используется в зданиях и промышленности. Общее количество электроэнергетической системы, используемой в жилых и коммерческих зданиях, промышленности и транспорте огромное.
Смесь первичных источников широко варьируется в различных системах спроса. Энергетическая политика, призванная повлиять на использование конкретного основного источника с целью повлиять на окружающую среду, экономическую или энергетическую безопасность сосредоточивается на системах, которые являются основными пользователями этого типа энергии. Например, 71% нефти используется в транспортной системе, где она потребляет 92% от общего объема первичного энергопотребления.
Политика по сокращению потребления нефти чаще всего относится к транспортной системе. Эта политика обычно стремится увеличить эффективность автомобильного топлива или поощрять развитие альтернативных видов топлива.
Около 91% угля и только 1% из нефти, используется для выработки электроэнергии, что выявляет стратегию, влияющую на выработку электроэнергии, и имеет гораздо большее значение на использование угля, чем использование нефти.
Некоторые первичные виды энергии, такие как ядерная и угольная, полностью или преимущественно используются для добычи электричества. Другие, такие как природный газ и возобновляемые источники, более равномерно распределены по системам. Аналогичным образом сейчас транспорт почти полностью зависит от одного вида топлива (нефтяного).
Однако электроэнергетика с внедрением новых технологий больше использует различные источники энергии для выработки электричества. Например, идут практические реализации для получения электричества из биомассы.
Изменяется ли потребление топлива с течением времени
Источники потребляемой энергии с течением времени меняются, но изменения происходят медленно. Например, уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для отопления домов и коммерческих зданий, однако конкретное использование угля для этих целей сократилось за последние полвека.
Хотя доля возобновляемого топлива от общего потребления первичной энергии еще относительно невелика, его использование растет во всех отраслях. Кроме того, использование природного газа в электроэнергетике возросло в последние годы из-за низких цен на природный газ, в то время как использование угля в этой системе сократилось.
Значение слова энергоноситель
энергоноситель
м.Природный источник какого-либо вида энергии ( преимущественно вид топливного сырья: газ, нефть, уголь ) .
Большой современный толковый словарь русского языка
энергоноситель
энергоноситель, -я
Полный орфографический словарь русского языка
энергоноситель
вещество или иная форма материи (например, поле), энергию которого можно использовать для энергоснабжения
Викисловарь
Координаты источника странного сигнала находились как раз недалеко от курса Би-Джет-86, который должен был везти сверхмощный энергоноситель .
Ты будешь добиваться своего, а лабиринтные накопители будут в это время жадно хватать и фиксировать терфакт, бесценный энергоноситель , перенапряженную комбинацию элементарных частиц, угаданную человеком в звездных недрах.
Потребность в углеводах колеблется от 300 до 600 г в сутки и зависит от интенсивности обменных процессов, физической нагрузки и в какой-то мере от состава ферментов, то есть от степени разложения сложных углеводов до более простых, которые затем используются организмом как энергоноситель или строительный материал.
Что касается Земли, то ей потребовался энергоноситель , передающий энергию от Иерархических Систем планете.
Около трех сотен компрессорных станций прогоняют энергоноситель по полутора сотням тысяч километров магистральных и линейных труб.
На скорости, равной скорости света, не представлялось возможным оперативно скорректировать маршрут, в результате чего первый энергоноситель и командирский отсек были повреждены.
С помощью солнечной энергии из обычных воды и углекислого газа растения синтезируют глюкозу – идеальный биологический энергоноситель .