Primær energi - Primary energy
Verdens samlede primære energiforsyning på 162.494 TWh (eller 13.792 Mtoe ) med brændstoffer i 2017 (IEA, 2019)
Verdens elproduktion efter kilde i 2018. Den samlede produktion var 26,7 PWh .
Primær energi ( PE ) er en energiform , der findes i naturen, og som ikke har været udsat for nogen menneskeligt konstrueret omdannelsesproces. Det er energi indeholdt i råbrændstoffer og andre energiformer, herunder affald, modtaget som input til et system . Primær energi kan være ikke-vedvarende eller vedvarende .
Hvor primær energi bruges til at beskrive fossile brændstoffer, er brændstoffets legemlige energi tilgængelig som termisk energi, og omkring 70% går typisk tabt ved omdannelse til elektrisk eller mekanisk energi. Der er et lignende konverteringstab på 60-80%, når solenergi og vindenergi konverteres til elektricitet, men nutidens FN-konventioner om energistatistik tæller elektricitet fra vind og sol som selve primærenergien for disse kilder. En konsekvens af denne tællemetode er, at vind- og solenergis bidrag er underrapporteret i forhold til fossile energikilder, og der er derfor en international debat om, hvordan man tæller primærenergi fra vind og sol.
Primærenergi bruges i energistatistik ved kompilering af energibalancer såvel som inden for energetik . I energetik refererer en primær energikilde (PES) til de energiformer, der kræves af energisektoren for at generere forsyningen af energibærere, der bruges af det menneskelige samfund.
Sekundær energi er en bærer af energi, såsom elektricitet. Disse produceres ved omdannelse fra en primær energikilde.
Total primær energiforsyning ( TPES ) er summen af produktion og import plus eller minus lagerændringer, minus eksport og international bunkerlagring. De internationale anbefalinger for energistatistik (IRES) foretrækker, at den samlede energiforsyning (TES) henviser til denne indikator. Disse udtryk bruges ofte til at beskrive den samlede energiforsyning af et nationalt område.
Eksempler på kilder
Primære energikilder bør ikke forveksles med energisystemets komponenter (eller konverteringsprocesser), hvorigennem de omdannes til energibærere.
| Primære energikilder |
konverteret af |
Energisystemkomponent | til | Energibærere (hoved) | ||
| Kan ikke fornyes |
Fossile brændstoffer |
Olie (eller råolie) | Olieraffinaderi | Brændselsolie | ||
| Kul eller naturgas | Fossilt brændstof kraftværk | Enthalpy , mekanisk arbejde eller elektricitet | ||||
|
Mineralsk brændstof |
Naturligt uran | Atomkraftværk ( termonuklear fission ) | Elektricitet | |||
| Naturligt thorium | Thorium opdrætterreaktor | Enthalpy eller elektricitet | ||||
| Fornybar | Solenergi | Solcelleanlæg ( se også solenergi ) | Elektricitet | |||
| Solenergitårn , solovn ( se også termisk solenergi ) | Enthalpy | |||||
| Vindenergi | Vindmøllepark ( se også Vindkraft ) | Mekanisk arbejde eller elektricitet | ||||
| Faldende og flydende vand, tidevandsenergi | Vandkraftværk , bølgefarm , tidevandskraftværk | Mekanisk arbejde eller elektricitet | ||||
| Biomasse kilder | Biomasse kraftværk | Enthalpy eller elektricitet | ||||
| Geotermisk energi | Geotermisk kraftværk | Enthalpy eller elektricitet | ||||
Brugbar energi
.png)
Primære energikilder omdannes i energiomdannelsesprocesser til mere bekvemme energiformer, der direkte kan bruges af samfundet, såsom elektrisk energi , raffinerede brændstoffer eller syntetiske brændstoffer som brintbrændstof . Inden for energetik , er disse former kaldes energibærere og svarer til begrebet "sekundær energi" i energistatistik.
Konvertering til energibærere (eller sekundær energi)
Energibærere er energiformer, der er blevet transformeret fra primære energikilder. Elektricitet er en af de mest almindelige energibærere, der transformeres fra forskellige primære energikilder som kul, olie, naturgas og vind. Elektricitet er især nyttig, da den har lav entropi (er stærkt ordnet) og derfor meget effektivt kan konverteres til andre energiformer. Fjernvarme er et andet eksempel på sekundær energi.
Ifølge lovene i termodynamik kan primære energikilder ikke produceres. De skal være tilgængelige for samfundet for at muliggøre produktion af energibærere.
Konverteringseffektivitet varierer. For termisk energi er elektricitet og mekanisk energiproduktion begrænset af Carnots sætning og genererer meget spildvarme . Andre ikke-termiske konverteringer kan være mere effektive. For eksempel, mens vindmøller ikke fanger al vindens energi, har de en høj konverteringseffektivitet og genererer meget lidt spildvarme, da vindenergi er lav entropi. I princippet kan solcellekonverteringer være meget effektive, men strømkonvertering kan kun gøres godt for snævre bølgelængder, mens solvarme også er underlagt Carnot -effektivitetsgrænser. Vandkraft er også meget ordnet og konverteret meget effektivt. Mængden af brugbar energi er et systems eksergi .
Websted og kildeenergi
Webstedsenergi er det udtryk, der bruges i Nordamerika for mængden af slutbrugsenergi af alle former, der forbruges på et bestemt sted. Dette kan være en blanding af primærenergi (f.eks. Naturgas brændt på stedet) og sekundær energi (f.eks. Elektricitet). Webstedets energi måles på campus-, bygnings- eller underbygningsniveau og er grundlaget for energiafgifter på forsyningsregninger.
Kildeenergi er derimod det udtryk, der bruges i Nordamerika for mængden af primær energi, der forbruges for at levere et anlægs energi på stedet. Det er altid større end stedets energi, da det omfatter al stedets energi og tilføjer det den energi, der går tabt under transmission, levering og konvertering. Selvom kilde- eller primærenergi giver et mere komplet billede af energiforbruget, kan det ikke måles direkte og skal beregnes ved hjælp af konverteringsfaktorer fra energimålinger på stedet. For elektricitet er en typisk værdi tre enheder kildeenergi for en enhed på stedet energi. Dette kan imidlertid variere betydeligt afhængigt af faktorer såsom den primære energikilde eller brændstoftype, typen af kraftværk og transmissionsinfrastrukturen. Et komplet sæt konverteringsfaktorer er tilgængelig som teknisk reference fra Energy STAR .
Enten lokalitet eller kildeenergi kan være en passende metrik, når man sammenligner eller analyserer energiforbrug af forskellige faciliteter. Den amerikanske energiinformationsadministration bruger f.eks. Primær (kilde) energi til sine energioversigter, men stedetergi til sin kommercielle bygnings energiforbrugsundersøgelse og boligforbrugerundersøgelse i boligbyggeri. Den amerikanske Environmental Protection Agency 's Energy Star- programmet anbefaler at bruge energikilde, og det amerikanske energiministerium benytter websted energi i sin definition af en nul netto energi bygning .
Outlook
Energiulykker og dødsfald
Energiulykker er ulykker, der sker i systemer, der leverer energi eller strøm. Disse kan resultere i dødsfald, ligesom den normale drift af mange systemer, f.eks. Dødsfald på grund af forurening.
Globalt er kul ansvarlig for 100.000 dødsfald pr. Billion kWh.
Se også
Noter
- ^ På jordvidenskabernes skalakan alle primære energikilder anses for at være vedvarende. Den ikke-vedvarende essens af ressourcer (PES) skyldes omfanget af behov i det menneskelige samfund. I visse situationer udføres det menneskelige samfunds brug af ressourcer med en meget højere hastighed end den minimumshastighed, hvormed det kan blive geofysisk fornyet. Dette er begrundelsen bag differentieringen mellem ikke-vedvarende primære energikilder (olie, kul, gas, uran) og vedvarende primære energikilder (vind, sol, vand).
- ^ Nogle nukleare brændstoffer , såsom plutonium eller forarmet uran , bruges også i atomkraftværker. De kan dog ikke betragtes som primære energikilder, da de ikke kan findes i naturen i nogen mængde. Der skal faktisk være et forbrug af naturligt uran (primær energikilde) for at gøre disse andre atombrændstoffer tilgængelige.
Referencer
Yderligere læsning
- Kydes, Andy (hovedforfatter); Cutler J. Cleveland (emneredaktør). 2007. "Primær energi." I: Encyclopedia of Earth. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, DC: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). [Først offentliggjort i Encyclopedia of Earth 1. juni 2006; Sidst revideret 14. august 2007; Hentet 15. november 2007.
- Øvergaard, Sara (september 2008). Definition af primær og sekundær energi (PDF) . Norge: Statistik -Norge . Hentet 2016-12-17 .