Реферат: Джерела енергії та вибір енергоносія

- 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 ,NO_x , 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	N2 O
Геотермальний	HН2 S

2.1 Основні типи викидів при трансформації палива

Основні викиди шкідливих речовин, що супроводжують трансформацію палива при перетворенні його у кінцеву енергію, такі:

- СО₂ - головний газ, котрий викликає парниковий ефект. Паливо з високим вмістом водню, наприклад природний газ, створює менше СО₂ на одиницю корисної енергії, ніж паливо з високим вмістом вуглецю, наприклад вугілля.

- SO₂ – виникає при згорянні сірки, яка міститься у паливі. Наступні реакції двоокису сірки з водою у атмосфері викликають появу кислотних з’єднань, котрі є головною причиною кислотних дощів. Тверді палива зв’язують деяку частину сірки у золі, але в загальному підвищений вміст сірки у твердих паливах призводить до її підвищеного викиду при згорянні таких палив.

- NO_x викликає утворення азотнокислих сполук над поверхнею землі, що дуже шкідливо для дихальної системи людини. Основні джерела NO_x -це високотемпературні реакції N₂ + O₂ , продукти яких залежать від максимальної температури, часу перебування палива у топці та присутні у паливі сполук NO_x . Кількість перших сполук можна зменшити шляхом спеціальних умов горіння, а другі лише спеціальною обробкою палива перед спалюванням.