Мировые запасы энергетических ресурсов, млрд. т. усл. топлива

Группы затрат энергии

На питание людей ежегодно идет около 400 Мт, из которых около 40 Мт превращается в полезный труд.

На бытовые нужды расходуется около 800 Мт, на общественное производство – 1000 Мт.

Годовое потребление - 7500 Мт, полезное использование - 2200 Мт.

Годовая эффективность 2200/7500=0,2933.

Для сравнения - падающее на Землю солнечное излучение, составляет 10000000 Мт в год.

Группы применения энергии

а) энергия питания.

Она дороже других видов энергии: пшеница в перерасчете на Джоули гораздо дороже, чем уголь. Дает тепло для поддержания температуры тела, энергию для осуществления умственного и физического труда;

б) энергия в виде тепла для обогрева домов и приготовления пищи.

Она дает возможность жить в различных климатических условиях;

в) энергия для обеспечения функционирования общественного производства. Это энергия для производства товаров и услуг, физического перемещения людей и грузов в пространстве, для поддержания работоспособности всех систем коммуникаций.

Виды ресурсов энергии

Валовой (теоретический) ресурспредставляет суммарную энергию, заключенную в данном виде энергоресурса.

Технический ресурс - это энергия, которая может быть получена из данного вида энергоресурса при существующем развитии науки и техники. Он составляет от доли процента до десятка процентов от валового, но постоянно увеличивается по мере усовершенствования энергетического оборудования и освоения новых технологий.

Экономический ресурс - энергия, получение которой из данного вида ресурса экономически выгодно при существующем соотношении цен на оборудование, материалы и рабочую силу. Он составляет некоторую долю от технического.

При современном уровне потребления запасов угля хватит на 250 лет, газа – на 60 лет, нефти – на 40 лет. При этом мировой спрос на энергоносители вырастет с 9,2 млрд. т в пересчете на нефть (конец 1990-х гг.) до 14,2–24,8 млрд. т в 2050 году.

Мировые запасы энергетических ресурсов, млрд. т. усл. топлива

Таблица 1.1 - Мировые запасы невозобновляемых энергетических ресурсов

1.9. Генерация электрической энергии, ее передача и распределение

Генерация электроэнергии - процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах - электрических станциях. Виды генерации:

Тепловая электроэнергетика. В электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух видов:

- Конденсационные (КЭС, также используется старая аббревиатура ГРЭС);

- Теплофикационные (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ).

Теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции;

КЭС и ТЭЦ имеют схожие технологические процессы. Принципиальным отличием ТЭЦ от КЭС является то, что часть нагретого в котле пара уходит на нужды теплоснабжения.

Передача электрической энергии от электрических станций до потребителей осуществляется по электрическим сетям. С технической точки зрения, электрическая сеть представляет собой совокупность линий электропередачи (ЛЭП) и трансформаторов, находящихся на подстанциях.

- Линии электропередачипредставляют собой металлический проводник. В настоящее время практически повсеместно используется переменный ток. Электроснабжение в большинстве случаев - трёхфазное, линия электропередачи, как правило, состоит из трёх фаз, каждая из которых может включать в себя несколько проводов. Линии электропередачи делятся на воздушные и кабельные.

- Воздушные линии (ВЛ) подвешены над поверхностью земли на безопасной высоте на специальных сооружениях, называемых опорами.

- Кабельные линии (КЛ) проводятся под землёй. Электрические кабели имеют различную конструкцию.

1.10. Аспекты энергетики