Перевод в топлива в тут: Перевод в условное топливо

Содержание

Перевод в условное топливо

Дрова

Средние коэффициенты для пересчета древесного топлива и отходов из натуральных единиц измерения в тонны условного топлива

Наименование видов топлива Объём Плотные кубические метры Тонны натурального топлива Тонны условного топлива
Размерность Величина
Дрова хвойные складочный м3
Дрова лиственные складочный м3
Дрова смешанные складочный м3
Кора, кородревесные остатки насыпной м3
Щепа из малоплотной древесины (ель, сосна, тополь, липа, осина, ива) насыпной м
3
Щепа из среднеплотной древесины (береза, ольха, орех, дуб, клен) насыпной м3
Сучья складочный м3
Пни складочный м3
Древесные стружки, опилки насыпной м3
Древесные отходы, обрезки насыпной м3
Костра льняная насыпной м3
Отходы сельскохозяйственного производства
насыпной м3
Топливо энергетическое из быстрорастущей древесины насыпной м3

Жидкое топливо

Средние коэффициенты для пересчета топлива из натуральных единиц измерения в тонны условного топлива

Наименование видов топлива Тонн   Т. У.Т.  
Нефть, включая газовый конденсат
Мазут топочный
Мазут флотский
Топливо для тихоходных дизелей (моторное)
Топливо дизельное
Топливо печное бытовое
Бензин автомобильный
Бензин авиационный
Керосин для технических целей (тракторный)
Керосин осветительный
Топливо для реактивных двигателей (керосин авиационный)
Отработанные масла
Смесь нефтяных отходов

Газ

Средние коэффициенты для пересчета топлива из натуральных единиц измерения в тонны условного топлива

Наименование видов топлива Объём/масса   Т. У.Т.  
Размерность Величина
Газ горючий природный тыс.м3
Газ горючий попутный тыс.м3
Газ нефтепереработки сухой тн
Газ сжиженный тн

Твердое топливо

Средние коэффициенты для пересчета топлива из натуральных единиц измерения в тонны условного топлива

Наименование видов топлива Масса/объём   Т. У.Т.  
Размерность Вличина
Уголь Донецкий тн
Уголь Кузнецкий тн
Уголь Карагандинский тн
Уголь Львовско-Волынский тн
Уголь Украинский бурый тн
Уголь Подмосковный тн
Уголь Воркутинский тн
Уголь Интинский тн
Уголь Кизеловский тн
Уголь Челябинский тн
Уголь Свердловский тн
Уголь Башкирский тн
Уголь Якутский тн
Уголь Читинский тн
Уголь Канско-Ачинский тн
Уголь Тувинский тн
Уголь Тунгусский тн
Уголь Сахалинский тн
Уголь Магаданский тн
Уголь Камчатский тн
Уголь Приморский тн
Уголь Экибастузский тн
Уголь Казахский тн
Уголь Грузинский тн
Уголь Узбекский тн
Уголь Киргизский тн
Уголь Таджикский тн
Уголь Ставропольский тн
Уголь Алтайский тн
Уголь Силезский тн
Уголь Хакасский тн
Сланцы горючие: Эстонские тн
Сланцы горючие: Ленинградские тн
Торф топливный: фрезерный (при условной влажности 40%) тн
Торф топливный: кусковой (при условной влажности 33%) тн
Торфяная крошка (при условной влажности 40%) тн
Брикеты торфяные (при условной влажности 16%) тн
Кокс металлургический сухой (25 мм и выше) тн
Коксик (10-25 мм) в пересчете на сухой вес тн
Коксовая мелочь ( тн
Уголь древесный тн
Бревна разобранных старых зданий, пришедшие в негодность шпалы, столбы связи, рудничная стойка плотн м3

т.

у.т. Конвертер единиц энергии, Угольный эквивалент энергии, условное топливот.у.т. – Тонна условного топлива (Россия). Конвертер величин. / Конвертер единиц энергии, Угольный эквивалент энергии, условное топливо

EN ES PT RU FR

Ой… Javascript не найден.

Увы, в вашем браузере отключен или не поддерживается JavaScript.

К сожалению, без JavaScript этот сайт работать не сможет. Проверьте настройки браузера, может быть JavaScript выключен случайно?

т.у.т. – Тонна условного топлива (Россия). Конвертер и таблица перевода величины.

Всё очень просто:

Нужна помощь?

x

Этот конвертер величин очень простой. Правда.

1Это – страница перевода единицы “Тонна условного топлива (Россия) (Угольный эквивалент энергии, условное топливо)”. Чтобы выбрать другую единицу, просто найдите её на странице и кликните по ней.
Вы также можете перейти на универсальную страницу перевода величин
2Введите значение единицы (Тонна условного топлива (Россия)). Щёлкните по кнопке “Посчитать”.
Введённое значение мгновенно пересчитывается во все совместимые единицы, представленные на странице.
3Остаётся только найти на странице нужную единицу и посмотреть результат перевода напротив неё.
  1. Введите значение единицы
  2. Нажмите “Посчитать”
  3. Получите результат

?Настройки конвертера:

x

Объяснение настроек конвертера

Кстати, пользоваться настройками не обязательно. Вам вполне могут подойти настройки по умолчанию.

Количество значащих цифр

Для бытовых целей обычно не нужна высокая точность, удобнее получить округлённый результат. В таких случаях выберите 3 или 4 значащих цифры. Максимальная точность – 9 значащих цифр. Точность можно изменить в любой момент.

Разделитель групп разрядов

Выберите, в каком виде вам будет удобно получить результат:

1234567.89нет
1 234 567.89пробел
1,234,567.89запятая
1.234.567,89точка
  • Значащих цифр: 1  23456789
  • Разделитель разрядов: нет  пробел  запятая  точка  

Укажите значение (Тонна условного топлива (Россия), т.у.т.):

» открыть »

» свернуть »

Международная система (СИ)

Тонна условного топлива (Россия) → мегаджоуль (Мдж)
Тонна условного топлива (Россия) → килоджоуль (кдж)
Тонна условного топлива (Россия) → джоуль (дж)

Единицы: мегаджоуль (Мдж)  / килоджоуль (кдж)  / джоуль (дж)

» открыть »

» свернуть »

СГС и внесистемные единицы

Тонна условного топлива (Россия) → мегакалория (Mcal)
Тонна условного топлива (Россия) → килокалория (kcal)
Тонна условного топлива (Россия) → калория (cal)
Тонна условного топлива (Россия) → киловатт час (кВт*час)
Тонна условного топлива (Россия) → ватт час (Вт*час)
Тонна условного топлива (Россия) → ватт секунда (Вт*сек)
Тонна условного топлива (Россия) → час лошадиной силы (hp*h)
Тонна условного топлива (Россия) → тепловая единица Цельсия (CHU)
Тонна условного топлива (Россия) → фригория (fg)
Тонна условного топлива (Россия) → метр-килограмм (mkg)
Тонна условного топлива (Россия) → кубический сантиметр атмосферы, стандартный кубический сантиметр (scc)
Тонна условного топлива (Россия) → литр атмосферы (l atm)
Тонна условного топлива (Россия) → эрг
Тонна условного топлива (Россия) → электронвольт (eV)

Единицы: мегакалория (Mcal)  / килокалория (kcal)  / калория (cal)  / киловатт час (кВт*час)  / ватт час (Вт*час)  / ватт секунда (Вт*сек)  / час лошадиной силы (hp*h)  / тепловая единица Цельсия (CHU)  / фригория (fg)  / метр-килограмм (mkg)  / кубический сантиметр атмосферы, стандартный кубический сантиметр (scc)  / литр атмосферы (l atm)  / эрг  / электронвольт (eV)

» открыть »

» свернуть »

Британские и американские единицы

Тонна условного топлива (Россия) → квад
Тонна условного топлива (Россия) → терм
Тонна условного топлива (Россия) → британская термальная единица (BTU)
Тонна условного топлива (Россия) → миллион BTU (MMBTU)
Тонна условного топлива (Россия) → фут-фунт (ft*lbs)
Тонна условного топлива (Россия) → кубический фут атмосферы, стандартный кубический фут (scf)
Тонна условного топлива (Россия) → кубический ярд атмосферы, стандартный кубический ярд (scy)
Тонна условного топлива (Россия) → галлон атосферы (США)
Тонна условного топлива (Россия) → галлон атмосферы (британский)

Единицы: квад  / терм  / британская термальная единица (BTU)  / миллион BTU (MMBTU)  / фут-фунт (ft*lbs)  / кубический фут атмосферы, стандартный кубический фут (scf)  / кубический ярд атмосферы, стандартный кубический ярд (scy)  / галлон атосферы (США)  / галлон атмосферы (британский)

» открыть »

» свернуть »

Тротиловый эквивалент энергии

Тонна условного топлива (Россия) → тонна (метрическая) тротила
Тонна условного топлива (Россия) → тонна (американская) тротила
Тонна условного топлива (Россия) → килограмм тротила

Единицы: тонна (метрическая) тротила  / тонна (американская) тротила  / килограмм тротила

» открыть »

» свернуть »

Нефтяной эквивалент энергии

Тонна условного топлива (Россия) → гигатонна нефтяного эквивалента (Gtoe)
Тонна условного топлива (Россия) → мегатонна нефтяного эквивалента (Mtoe)
Тонна условного топлива (Россия) → тонна нефтяного эквивалента (toe)
Тонна условного топлива (Россия) → миллиард баррелей нефтяного эквивалента (BBOE)
Тонна условного топлива (Россия) → килобаррель нефтяного эквивалента (kBOE)
Тонна условного топлива (Россия) → баррель нефтяного эквивалента (BOE)

Единицы: гигатонна нефтяного эквивалента (Gtoe)  / мегатонна нефтяного эквивалента (Mtoe)  / тонна нефтяного эквивалента (toe)  / миллиард баррелей нефтяного эквивалента (BBOE)  / килобаррель нефтяного эквивалента (kBOE)  / баррель нефтяного эквивалента (BOE)

» открыть »

» свернуть »

Энергетический эквивалент природного газа

Природный газ измеряется в кубометрах при стандартных условиях (0°C при 101. 325 кПа) или в стандартных кубических футах (60°F/16°C при 14.73 psi). Обратите внимание, что ГОСТ 2939 измеряет природный газ в рабочих условиях, которые отличаются от стандартных температурой (20°C вместо 0°C). Кубометр природного газа при стандартных условиях эквивалентен примерно 1.07 кубометру при рабочих условиях.

Тонна условного топлива (Россия) → миллион кубометров природного газа
Тонна условного топлива (Россия) → миллион кубических футов природного газа
Тонна условного топлива (Россия) → тысяча кубометров природного газа
Тонна условного топлива (Россия) → тысяча кубических футов природного газа
Тонна условного топлива (Россия) → кубометр природного газа
Тонна условного топлива (Россия) → кубический фут природного газа

Единицы: миллион кубометров природного газа  / миллион кубических футов природного газа  / тысяча кубометров природного газа  / тысяча кубических футов природного газа  / кубометр природного газа  / кубический фут природного газа

» открыть »

» свернуть »

Энергетический эквивалент сжиженного газа (LNG)

Энергия сжиженного газа зависит от источника газа, а также от процесса его сжатия. Ниже представлены типовые значения энергии. Фактические значения могут отличаться от типовых до 15% в любую сторону.

Высшая и низшая теплота сгорания отличаются тем, что первая включает в себя теплоту конденсации водяного пара, образовавшегося при сгорании, а вторая – нет.

Тонна условного топлива (Россия) → килограмм сжиженного газа, высшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → килограмм сжиженного газа, низшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → фунт сжиженного газа, высшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → фунт сжиженного газа, низшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → литр сжиженного газа, высшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → литр сжиженного газа, низшая теплота сгорания

Единицы: килограмм сжиженного газа, высшая теплота сгорания  / килограмм сжиженного газа, низшая теплота сгорания  / фунт сжиженного газа, высшая теплота сгорания  / фунт сжиженного газа, низшая теплота сгорания  / литр сжиженного газа, высшая теплота сгорания  / литр сжиженного газа, низшая теплота сгорания

» открыть »

» свернуть »

Энергетический эквивалент сжиженных углеводородных газов (LPG)

Сжиженные углеводородные газы (СУГ / LPG) предназначены для применения в качестве топлива. Они состоят в основном из пропана (C₃H₈), бутана (C₄H₁₀) или смеси этих газов.

Энергетический эквивалент СУГ зависит от состава конкретной смеси газов. Ниже приводятся типовые значения энергии. Фактические значения могут отличаться от типовых на 10% в любую сторону.

Высшая и низшая теплота сгорания отличаются тем, что первая включает в себя теплоту конденсации водяного пара, образовавшегося при сгорании, а вторая – нет.

Тонна условного топлива (Россия) → килограмм СУГ, высшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → килограмм СУГ, низшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → фунт СУГ, высшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → фунт СУГ, низшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → литр СУГ, высшая теплота сгорания
Тонна условного топлива (Россия) → литр СУГ, низшая теплота сгорания

Единицы: килограмм СУГ, высшая теплота сгорания  / килограмм СУГ, низшая теплота сгорания  / фунт СУГ, высшая теплота сгорания  / фунт СУГ, низшая теплота сгорания  / литр СУГ, высшая теплота сгорания  / литр СУГ, низшая теплота сгорания

» открыть »

» свернуть »

Угольный эквивалент энергии, условное топливо

Тонна условного топлива (Россия) → гигатонна угольного эквивалента (Gtce)
Тонна условного топлива (Россия) → мегатонна угольного эквивалента (Mtce)
Тонна условного топлива (Россия) → тонна угольного эквивалента (tce)
Тонна условного топлива (Россия) → Единица условного топлива (Россия) (у. т.)

Единицы: гигатонна угольного эквивалента (Gtce)  / мегатонна угольного эквивалента (Mtce)  / тонна угольного эквивалента (tce)  /  / Единица условного топлива (Россия) (у.т.)

» открыть »

» свернуть »

Естественнные единицы

В физике естественные единицы измерения базируются только на фундаментальных физических константах. Определение этих единиц никак не связано ни с какими историческими человеческими построениями, только с фундаментальными законами природы.

Тонна условного топлива (Россия) → планковская энергия (L²MT⁻²)

Единицы: планковская энергия (L²MT⁻²)

Не можете найти нужную единицу?

Попробуйте поискать:

Другие варианты:

Посмотрите алфавитный список всех единиц

Задайте вопрос на нашей странице в facebook

< Вернитесь к списку всех конвертеров

Надеемся, Вы смогли перевести все ваши величины, и Вам у нас на Convert-me. Com понравилось. Приходите снова!

 

 


! Значение единицы приблизительное.
Либо точного значения нет,
либо оно неизвестно. ? Пожалуйста, введите число. (?) Простите, неизвестное вещество. Пожалуйста, выберите что-то из списка. *** Нужно выбрать вещество.
От этого зависит результат.

Совет: Не можете найти нужную единицу? Попробуйте поиск по сайту. Поле для поиска в верхней части страницы.

Нашли ошибку? Хотите предложить дополнительные величины? Свяжитесь с нами в Facebook.

Действительно ли наш сайт существует с 1996 года? Да, это так. Первая версия онлайнового конвертера была сделана ещё в 1995, но тогда ещё не было языка JavaScript, поэтому все вычисления делались на сервере – это было медленно. А в 1996г была запущена первая версия сайта с мгновенными вычислениями.

Для экономии места блоки единиц могут отображаться в свёрнутом виде. Кликните по заголовку любого блока, чтобы свернуть или развернуть его.

Слишком много единиц на странице? Сложно ориентироваться? Можно свернуть блок единиц – просто кликните по его заголовку. Второй клик развернёт блок обратно.

Наша цель – сделать перевод величин как можно более простой задачей. Есть идеи, как сделать наш сайт ещё удобнее? Поделитесь!

Минуточку, загружаем коэффициенты…

Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ

К.т.н. А.М. Кузнецов, Московский энергетический институт (ТУ)

Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии от ТЭЦ для теплоснабжения потребителей является важным показателем работы ТЭЦ.

В известных всем энергетикам учебниках [1, 2] ранее предлагался физический метод разделения расхода топлива на выработку тепла и электроэнергии на ТЭЦ. Так, например, в учебнике Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети» приведена формула расчета удельного расхода топлива на выработку теплоты на ТЭЦ:

bт=143/ηк.с. =143/0,9=159 кг/Гкал, где 143 – количество условного топлива, кг при сжигании которого выделяется 1 Гкал тепловой энергии; ηк.с – КПД котельной электростанции с учетом потерь тепла в паропроводах между котельной и машинным залом (принято значение 0,9). А в учебнике В.Я. Рыжкина «Тепловые электрические станции» в примере расчета тепловой схемы турбоустановки Т-250-240 определено, что удельный расход топлива на выработку тепловой энергии составляет 162,5 кг у.т./Гкал.

За рубежом этот метод не применяется, а в нашей стране начиная с 1996 г в РАО «ЕЭС России» стал применяться другой, более совершенный – пропорциональный метод ОРГРЭС. Но и этот метод также дает значительное завышение расхода топлива на выработку тепла на ТЭЦ [3].

Наиболее правильный расчет затрат топлива на выработку тепла на ТЭЦ дает метод КПД отборов, более подробно представленный в статье [4]. Расчеты, проведенные на основе этого метода, показывают, что расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ с турбинами Т-250-240 составляет 60 кг/Гкал [5], а на ТЭЦ с турбинами Т-110/120-12,8-5М – 40,7 кг/Гкал [6].

Рассмотрим метод КПД отборов на примере ПГУ ТЭЦ с паровой турбиной Т-58/77-6,7 [7]. Основные показатели работы такой турбины представлены в таблице, из которой видно, что ее среднезимний режим работы – теплофикационный, а летний – конденсационный. В верхней части таблицы в обоих режимах все параметры одинаковые. Отличие проявляется только в отборах. Это позволяет с уверенностью выполнить расчет расхода топлива в теплофикационном режиме.

Паровая турбина Т-58/77-6,7 предназначена для работы в составе двухконтурной ПГУ-230 на ТЭЦ в районе Молжаниново г. Москвы. Тепловая нагрузка – Qr=586 ГДж/ч (162,8 МВт или 140 Гкал/ч). Изменение электрической мощности турбоустановки при переходе от теплофикационного режима к конденсационному составляет:

N=77,1-58,2=18,9 МВт.

КПД отбора рассчитывается по следующей формуле:

ηт=N/Qr=18,9/162,8=0,116.

При той же тепловой нагрузке (586 ГДж/ч), но при раздельной выработке тепловой энергии в районной отопительной котельной расход топлива составит:

BK=34,1 . Q/ηр к =34,1.586/0,9= =22203 кг/ч (158,6 кг/Гкал), где 34,1 – количество условного топлива, кг, при сжигании которого выделяется 1 ГДж тепловой энергии; ηрк. – КПД районной котельной при раздельной выработке энергии (принято значение 0,9).

Расход топлива в энергосистеме на выработку тепла на ТЭЦ с учетом КПД отбора:

где ηкс. – КПД котельной замещающей КЭС; ηо – КПД турбоустановки замещающей КЭС; ηэ с. – КПД электрических сетей при передаче электроэнергии от замещающей КЭС.

Экономия топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии по сравнению с районной отопительной котельной: В=Вкт=22203-7053=15150 кг/ч.

Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии по методу КПД отборов: bтт/Qг=7053/140=50,4 кг/Гкал.

В заключение следует отметить, что метод КПД отборов научно обоснован, правильно учитывает происходящие в энергосистеме процессы в условиях теплофикации, прост в использовании и может найти самое широкое применение.

Литература

1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.-Л.: Энергия, 1967. 400 с.

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.

3. Кузнецов А.М. Сравнение результатов разделения расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ электроэнергию и тепло различными методами // Энергетик. 2006. № 7. С. 21.

4. Кузнецов А.М. Экономия топлива при переводе турбин в теплофикационный режим// Энергетик. 2007. № 1. С. 21-22.

5. Кузнецов А.М. Экономия топлива на блоке с турбиной Т-250-240 и показатели ее работы // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 1. С. 64-65.

6. Кузнецов А.М. Расчет экономии топлива и показатели работы турбины Т-110/120-12,8-5М // Энергосбережение и водо подготовка. 2009. № 3. С. 42-43.

7. Баринберг Г.Д., Валамин А.Е., Култышев А.Ю. Паровые турбины ЗАО УТЗ для перспективных проектов ПГУ// Теплоэнергетика. 2009. № 9. С. 6-11.


скачать бесплатно Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ в архив. zip (64 кБт)

ТЭЦ и котельные на биотопливе: выгоден ли перевод?

Обновлённая Стратегия развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года предусматривает процесс перевода муниципальных котельных и теплоэлектростанций с традиционных видов топлива (уголь и мазут) на более экологичные аналоги: щепу, биогаз, торф, топливные брикеты и гранулы и т. д. 

По мнению законодателей, данный шаг должен оказать благотворное влияние на развитие сферы российской биоэнергетики, соответствующих технологий и, собственно, на производство биотоплива.

Но будет ли эффективен перевод котельных на биотопливо на самом деле и выдержит ли экологичное топливо реальную конкуренцию с углём и мазутом в российских реалиях? Своим мнением относительно проблемы перевода котельных и ТЭЦ на биотопливо с «Лесным комплексом» поделился эксперт в области электроэнергетики Сергей Сизиков.

Сергей Сизиков, эксперт в области электроэнергетики

— Будет ли эффективен перевод котельных и ТЭЦ на биотопливо на самом деле? 

— В российских условиях, когда городские ТЭЦ подают тепло на несколько тысяч человек, переход на биотопливо не так перспективен, как в странах ЕС. У нас большинство котельных только недавно переоборудовали с угля и мазута на газ. При мощностях, которые вырабатывает крупная городская ТЭЦ, для обеспечения целого городского района теплом, мало возможным представляется использовать биотопливо по двум  причинам.  

Первая причина — это то, что отходы, такие как щепа, опилки и прочие отходы лесозаготовки и деревообработки не присутствуют в таких объёмах, которые нужны для всех ТЭЦ в стране, вторая — это логистика и хранение подобных видов биотоплива, для которых нужно строить специальные сухие хранилища. Это колоссальные затраты, уголь может лежать на улице круглый год, а газ и мазут подаются по трубопроводам.  

Получается, что при переходе на биотопливо заплатит потребитель, а это недёшево. Именно поэтому в Европе так дороги энергоресурсы и услуги ЖКХ для жителей. Отходы лесопереработки выгодно использовать в малых котельных, например, для отдалённых поселков и малонаселённых районов или для собственных нужд домохозяйств. Сейчас популярно топить дома пеллетами, но если бы у людей был подведен газ, то, естественно, многие бы перешли с топливных гранул и дров на газовые котлы, это дешевле.  

Есть решения, когда мусоросжигательные заводы соединены с ТЭЦ, тогда отпадает риск не получать топливо, мусор есть всегда и в больших количествах, при сжигании вырабатывая тепло, ТЭЦ подает горячую воду на объекты города или района. Такие сценарии использования биотоплива более реализуемы для промышленных масштабов. 

— Выдержит ли экологичное топливо реальную конкуренцию с природным газом и мазутом? 

В больших объемах нет, иначе нам надо будет вырубать тысячи гектаров леса  для отопления нашего населения, какая тут может быть экология? А вот для частных нужд или малых предприятий без подключения  к городской системе отопления или газу биотопливо хорошая замена углю или дровам. 

— В чём заключаются основные преимущества биологического топлива в работе котельных и ТЭЦ перед прочими аналогами?  Каковы минусы? 

— Один из основных плюсов заключается в экономической доступности. Добыть биологическое топливо можно практически в любой стране. Производство горючего на местах сократит расходы на импорт зарубежных энергоресурсов. Природный ресурс уменьшает количество выбросов парникового газа в атмосферу. Биотопливо является возобновляемым ресурсом. Растение и отходы животных есть в различных объёмах повсеместно. 

Минус же заключается в том, что некоторые климатические зоны не подходят для выращивания и производства растительного топлива. Выращивание биомассы нарушает экосистему. Зачистка территории для посадки растений губит экосистему лесов. Натуральное топливо потребляет много воды. Поэтому разведение сельскохозяйственной биомассы в засушливых зонах является невозможным. Растительные культуры, используемые как топливо, в момент произрастания нуждаются в дополнительном удобрении. Некоторые удобрения для таких растений вредят экосистеме региона. 

Главный минус —  в производстве биотоплива участвует много людей и производственных процессов, в связи с чем это увеличивает стоимость конечного продукта. 

— Станет ли перевод котельных и ТЭЦ на потребление биотоплива реальным толчком к развитию соответствующих биотопливных технологий в России.  

— Приведу пример: в Архангельске есть ЗАО «Лесозавод 25», у этого предприятия построена собственная ТЭЦ, которая вырабатывает электричество и тепло для собственных нужд, где в качестве топлива используют отходы деревообработки собственного предприятия. В таком цикле это замечательная идея, переработка отходов снижает издержки предприятия на тепло и электричество. В том числе влияет география, в Архангельской области много леса, предприятию есть с чем работать и ТЭЦ есть чем топить. У нас в стране разные условия в разных регионах, на юге, на Кавказе, в степях нет такого объёма леса и отходов деревообработки, поэтому подобный проект будет не выгоден, так как доставка топлива создаст огромную конечную стоимость тепла для потребителя.   

Вывод: Использование биотоплива выгодно только в объектах малой энергетики, для частных нужд, малых предприятий и труднодоступных мест, где нет других ресурсов. 

Сизиков Сергей Валентинович, генеральный директор «Донэнерго» с 2006 года до настоящего времени. До этого с 2014 по 2016 года являлся замгендиректора по капитальному строительству и материально-техническому снабжению АО «Донэнерго».

Сергей Сизиков является специалистом в области генерации, в том числе в области «зелёной» энергетики (ВИЭ).

Внедрил на своём предприятии, работающем на всю Ростовскую область, первый в России программный комплекс, автоматизирующий сбор данных с электросчётчиков.

Новый катализатор радикально увеличивает скорость превращения углекислого газа в солнечное топливо

Исследователи сконструировали одноатомный катализатор (SAC) с ковалентным каркасом на основе триазина, с помощью которого фотокаталитический CO 2 был преобразован в солнечное топливо. Приготовленный фотокатализатор проявлял исключительную активность и селективность. Предоставлено: Nano Research, издательство Университета Цинхуа.

Углекислый газ или CO 2 потенциально могут использоваться в качестве сырья для преобразования в углеродно-нейтральное «солнечное топливо», которое аккумулирует энергию солнца. Но чтобы они могли конкурировать с ископаемым топливом, химическая реакция, которая выполняет это преобразование, требует гораздо более эффективных катализаторов. Недавно исследователи разработали структуру фотокатализатора, включающую изолированные одиночные атомы меди в полимерном каркасе, что радикально повышает эффективность катализатора.

Описание нового катализатора было опубликовано в журнале Nano Research .

Существует ряд секторов, таких как дальнемагистральное судоходство и авиация, которые трудно электрифицировать, поэтому в борьбе за смягчение последствий изменения климата необходимо будет разработать какую-либо форму топлива с нулевым выбросом углерода. Между тем, солнечная энергия может быть низкоуглеродной, но зависит от погоды. Иногда электроэнергии вырабатывается недостаточно, а иногда слишком много.

Элегантное решение, которое может решить обе проблемы, — преобразование солнечной энергии в синтетическое топливо. Вытягивая атмосферный CO 2 и используя его в качестве сырья в сочетании с водородом, полученным путем расщепления молекул воды, на заводе можно производить углеродно-нейтральные версии углеводородов. Это фактически сохраняет солнечную энергию для использования позже, когда солнце не светит, или в качестве чистого топлива, которое работает в трудно электрифицируемых секторах (и за их пределами).

Однако одной из серьезных проблем, стоящих перед этой концепцией преобразования солнечной энергии в топливо, которая имитирует то, как растения превращают солнечный свет в энергию, является повышение эффективности вовлеченных химических реакций, достаточное для того, чтобы стоимость конечного продукта была конкурентоспособной по сравнению с грязным ископаемым топливом.

Ключом к достижению такой эффективности является производство более качественных катализаторов, веществ, ускоряющих химическую реакцию. Основная цель состояла в том, чтобы максимизировать концентрацию центров на молекулах катализатора, где может происходить реакция, чтобы повысить эффективность, а также сократить количество отходов.

За последнее десятилетие или около того сообщество исследователей катализаторов все больше обращало свое внимание на одноатомные катализаторы (SAC) с целью придания значительного импульса всем видам промышленных процессов, а не только фотокатализу, необходимому для преобразования солнечной энергии в электроэнергию. -топливо. SAC представляют собой катализаторы, в которых все атомы металла, участвующие в реакции, существуют в виде изолированных одиночных атомов, диспергированных на твердом несущем каркасе. Эти отдельные атомы металла также обычно заряжены положительно. В результате этой необычной геометрической и электронной структуры SAC могут радикально повысить эффективность катализа.

Область исследований и разработок SAC в последние годы резко возросла благодаря появлению передовых методов визуализации и рентгеновской спектроскопии. Это позволило химикам получить очень подробные изображения SAC в действии — даже во время реакции, что позволяет им лучше понять, что происходит, и проверить новые гипотезы. Наряду с этим, современные методы химического синтеза позволяют создавать очень точно подобранные САК, подходящие для желаемого процесса.

«В последние годы было разработано множество различных SAC для других химических реакций, что произвело революцию в каталитических характеристиках», — сказал Цзянвэй Чжан, соавтор статьи и физик-химик из Исследовательского центра передовой химической инженерии и энергетических материалов. в Китайском нефтяном университете в Циндао, «и теперь настала очередь фотокатализаторов для производства солнечного топлива».

Исследователи сконструировали SAC с ковалентной структурой на основе триазина (CTF), которая связывает отдельные атомы меди. CTF представляют собой относительно новый класс полимеров (цепочек очень больших молекул), которые, как уже было показано, повышают эффективность фотокаталитического расщепления воды. Комбинируя CTF с отдельными атомами меди, химики стремились создать высокопористую структуру (чтобы увеличить количество доступных мест, где может происходить соответствующая химическая реакция) и обеспечить максимальную атомную эффективность. Они называют этот состав Cu-SA/CTF.

Они смогли визуализировать отдельные атомы Cu с помощью изображений просвечивающей электронной микроскопии с кольцевым сканированием в темном поле под большим углом (HAADF-STEM). А структура участков, где происходят реакции, была выявлена ​​с помощью анализа тонкой структуры с расширенным рентгеновским поглощением (EXAFS).

Обладая этой информацией, исследователи смогли проверить эффективность фотокатализаторов Cu-SA/CTF и выяснить, что происходит на атомном уровне. Они обнаружили, что добавление в структуру отдельных атомов меди наделило катализаторы повышенной способностью адсорбировать CO 9 .0002 2 (прикрепите CO 2 к себе, чтобы выполнить химическую реакцию), и усилили реакцию на видимый свет, управляющий процессом, а также внесли ряд других улучшений. В совокупности это помогло значительно повысить конверсию CO 2 и воды в метановое топливо.

В результате исследователи смогли разработать рекомендации по разработке в атомном масштабе других надежных фотокатализаторов для преобразования CO 2 в другие полезные вещества.


Узнать больше

Наноструктура медь-серебро-золото увеличивает захват и утилизацию углерода


Дополнительная информация: Guocheng Huang et al, Пространственное удержание одиночных атомов меди в ковалентных каркасах на основе триазина для высокоэффективного и селективного фотокаталитического восстановления CO 2 , Nano Research (2022). DOI: 10.1007/s12274-022-4629-3

Информация журнала: Нано исследования

Предоставлено Издательство Университета Цинхуа

Ссылка : Новый катализатор радикально увеличивает скорость преобразования углекислого газа в солнечное топливо (2022, 28 июня) получено 20 сентября 2022 г. из https://phys.org/news/2022-06-catalyst-radially-conversion-carbon-dioxide.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Ископаемое топливо

​Ископаемое топливо, такое как уголь, нефть и газ, являются одними из самых важных природных ресурсов, которые мы используем каждый день. Все эти ископаемые виды топлива представляют собой углеводороды, они представляют собой соединения, образованные только из двух элементов, углерода и водорода.

Ископаемые виды топлива используются для производства энергии; дома они сжигаются для производства тепла, на крупных электростанциях они используются для производства электроэнергии, а также для питания двигателей. Связи между атомами водорода и углерода накапливают энергию, при сжигании соединений в присутствии кислорода связи разрываются, и накопленная энергия преобразуется в тепловую энергию, образуя в процессе углекислый газ (CO 2 ).

Ископаемые виды топлива не возобновляемы, это означает, что их запасы ограничены, и они в конечном итоге закончатся. Ископаемое топливо образовалось в результате разложения растений и животных миллионы лет назад, поэтому его называют ископаемым топливом.

Как каждая форма?

  • Уголь

Сотни миллионов лет назад, еще до динозавров, в заболоченных лесах жили огромные растения и папоротники. Когда эти растения и папоротники погибли, они разложились и образовали слои на дне болот. Вода и почва, образовавшиеся поверх этих слоев, и тысячи лет давления и высоких температур привели к тому, что разложившиеся растения и папоротники претерпели химические и физические изменения, которые вытеснили кислород из разлагающихся слоев. Поскольку растения и папоротники продолжали разлагаться в отсутствие кислорода, они образовали уголь.

Стадия углеобразования. Источник: Управление энергетической информации США, тел. По мере того как эти растения и животные умирали, они падали на дно океана и образовывали слой за слоем отложения, покрытые песком и илом. В некоторых районах, где приливы и отливы незначительны, например, в озерах или морях, растения и животные начинают разлагаться при отсутствии кислорода. По мере того, как слои нарастают, вес увеличивается, а осадок проталкивается дальше вниз, что увеличивает как температуру, так и давление. В сочетании со всеми этими факторами гниющие растения и животные образуют залежи нефти и газа.

В некоторых случаях эти отложения поднимаются на поверхность и просачиваются в почву и воду. В других случаях залежи нефти и газа заключены под непроницаемыми слоями породы и необходимо бурение.

Природный газ состоит в основном из метана (CH 4 ), но может также содержать другие газы, такие как бутан и пропан.

Стадии нефтегазообразования. Источник: Управление энергетической информации США

 

  • Торф

Торф — это очень молодая форма угля, и если его оставить в течение длительного периода времени, то в конце концов он сформирует уголь. Торф образовался в результате гниения растений и в некоторых случаях деревьев. Эти растения накапливались и разлагались в течение сотен тысяч лет на заболоченных территориях. Торф образовался на участках с плохим дренажем. Когда последний ледниковый период закончился и лед растаял, он оставил после себя ледниковые образования, такие как озы и морены. Эти особенности проявляются в топографии Ирландии, особенно в средней полосе, и приводят к плохому дренированию почвы. Этот плохой дренаж наряду с постоянным ростом растительности, высоким уровнем осадков и низким уровнем кислорода приводит к образованию торфяников..

 

Как мы используем ископаемое топливо?

Ископаемое топливо сжигается для производства энергии. На крупных электростанциях их сжигают в присутствии кислорода. При сгорании топлива тепловая энергия используется для нагрева воды, при нагреве образуется пар, который, в свою очередь, поднимается вверх и приводит в движение турбину.

Преобразование энергии идет от химической энергии, хранящейся в топливе, к тепловой энергии при его сгорании, которая преобразуется в кинетическую энергию, когда она приводит в действие большие турбины, и, наконец, преобразуется в электрическую энергию.

 

Проблема сжигания ископаемого топлива заключается в его воздействии на окружающую среду. Как уже упоминалось, ископаемое топливо – это углеводородов. Когда углеводороды сгорают в присутствии кислорода, они выделяют углекислый газ в атмосферу. Углекислый газ является парниковым газом и является основной причиной глобального потепления.

 

Химическая реакция горения метана (природного газа) в присутствии кислорода с образованием диоксида углерода (CO 2 )

 

CH 4    +   2O 2        CO 2    +   2H 2 O

 

Ископаемое топливо также используется в нефтехимической промышленности, здесь ископаемое топливо используется для производства пластмасс, красок и даже лекарств.

 

Ископаемое топливо и Ирландия

Ирландия имеет опыт добычи угля в районах Ленстера, включая Килкенни, Карлоу и Лаойс. Угольная шахта Аринья в графстве Роскоммон открылась в конце 18 века и функционировала вплоть до 1990-х годов. Сегодня Ирландия импортирует большую часть своего угля из таких регионов, как Польша. Использование угля для производства электроэнергии сокращается по мере того, как сланцевый газ становится более доступным.

 

Природный газ широко используется в Ирландии, причем поставки поступают как из ирландских источников, так и импортируются. У побережья Ирландии находится ряд действующих газовых месторождений, включая месторождения Кинсейл-Хед, Балликоттон и Севен-Хедс, расположенные у побережья графства Корк. В последние годы разрабатывалось новое газовое месторождение, расположенное в Коррибе у западного побережья. Ожидается, что, введенный в эксплуатацию в конце 2015 года, он будет удовлетворять 40% потребностей страны в газе в первые два года, прежде чем добыча начнет снижаться.

 

Нефть — один из самых ценных товаров в мире. В Ирландии нефть больше не используется для производства электроэнергии, но в значительной степени зависит от транспорта и отопления домов. Ирландия не имеет собственной добычи нефти и полностью зависит от импорта.


В Ирландии торф используется в двух основных целях: для производства электроэнергии и отопления домов. В Ирландии много верховых болот в средней полосе. Bord na Móna — полугосударственная коммерческая компания, отвечающая за механизированный сбор торфа в Ирландии. Чтобы предотвратить разрушение торфяников Ирландии и их экосистем, многие верховые и покровные болота получили правовую защиту, и были введены ограничения на добычу торфа.

 

Связанные процессы

Источник энергии должен пройти несколько этапов, прежде чем он станет полезным определить вероятность появления отложений или скважин.

  • Добыча

После обнаружения источника его необходимо удалить с Земли. Процессы добычи могут варьироваться от добычи угля, механической добычи торфа и бурения нефти и газа.

  • Переработка

Переработка может принимать форму дробления, измельчения и помола. Уголь разбивается на более мелкие пригодные для использования куски для использования в домашних условиях, а торф часто измельчают и прессуют в брикеты для использования в домашних условиях.

  • Переработка

Нефть, выкачиваемая из земли, добывается в виде сырой нефти. Это масло должно быть отправлено на нефтеперерабатывающий завод, где различные смеси топлива разделяются с помощью процессов, называемых фракционной перегонкой. Масло разделяется на различные компоненты, такие как бензин, дизельное топливо, керосин и остаток. Эти компоненты могут быть дополнительно обработаны для производства пластмасс.

​​​​​Resources Link
Irish examples

Bord na Móna​​

Teachers resources Earth Science Ireland Fossil Fuel lesson​
Arigna Mine образование​
Дополнительная информация

Нефть и газ, Департамент связи, борьбы с изменением климата и окружающей среды

Связанная тема

Energy: Fracking or hydraulic fracturing

Related programme

Geoenergy Programme: Carbon Capture and Storage

Related publication/s

​​

Почему так трудно отказаться от ископаемого топлива?

июнь 2020 г.

Сегодня мы понимаем, что использование человечеством ископаемого топлива наносит серьезный ущерб окружающей среде. Ископаемые виды топлива вызывают локальное загрязнение там, где они производятся и используются, а их постоянное использование наносит долговременный вред климату всей нашей планеты. Тем не менее, осмысленно изменить наш образ жизни было очень трудно.

Но внезапно пандемия COVID-19 практически остановила торговлю, путешествия и потребительские расходы. В связи с тем, что миллиарды людей в последнее время вынуждены оставаться дома, а экономическая активность во всем мире резко упала, спрос на нефть и цена на нее упали еще больше и быстрее, чем когда-либо прежде. Излишне говорить, что нефтяные рынки находятся в смятении, и производители во всем мире страдают.

Комбо показывает военный мемориал Ворота Индии 17 октября 2019 года и после того, как уровень загрязнения воздуха начал снижаться во время 21-дневного общенационального карантина, чтобы замедлить распространение коронавирусной болезни (COVID-19). ), в Нью-Дели, Индия, 8 апреля 2020 г. REUTERS/Anushree Fadnavis/Adnan Abidi

Некоторые эксперты сейчас задаются вопросом, может ли этот кризис стать тем толчком, который необходим миру для отказа от нефти. Один спросил: «Может ли коронавирусный кризис стать началом конца для нефтяной отрасли?» Другой: «Убьет ли коронавирус нефтяную промышленность и поможет спасти климат?» Между тем, согласно прогнозам, ежегодные выбросы парниковых газов в 2020 году сократятся на 4 – 7 % в результате воздействия вируса, а в некоторых из самых задымленных городов мира в настоящее время наблюдается ясное небо.

Представление о том, что пандемия может в конечном итоге помочь спасти планету, не учитывает важные моменты. Прежде всего, нанесение ущерба мировой экономике — это не способ борьбы с изменением климата. А с точки зрения нефти, что придет ему на смену? Мы не нашли хорошей замены нефти с точки зрения ее доступности и пригодности для использования. Хотя запасы ограничены, нефти много, и технология ее добычи продолжает совершенствоваться, что делает ее производство и использование еще более экономичным. То же самое в значительной степени относится и к природному газу.

Изменение климата реально, и сейчас мы ясно видим его последствия: в 2019 году во всем мире произошло 15 экстремальных погодных явлений, усугубленных изменением климата, каждое из которых причинило ущерб на сумму более 1 миллиарда долларов. Каждое из этих событий нанесло ущерб более чем на 10 миллиардов долларов. Крупномасштабное использование ископаемого топлива возглавляет список факторов, способствующих изменению климата. Но оказалось, что концентрированную энергию, которую они обеспечивают, трудно заменить. Почему?

Репортер задал мне тот самый вопрос после вопросов и ответов для прессы, которые я дал на конференции несколько лет назад. «Мы знаем, что нефть способствует изменению климата и другим экологическим проблемам — почему мы до сих пор ее используем? Почему бы нам просто не уйти уже?» — спросил он меня.

До этого момента я недостаточно задумывался о том, как мой опыт и образование дают мне более четкое, чем у многих, представление о перспективах и проблемах перехода к более чистой энергетической системе. Я получил широкий взгляд на энергетическую отрасль по мере того, как продвигался по карьерной лестнице, работая в правительстве и занимаясь консалтингом — как в нефтегазовой, так и в чистой энергетике — а затем перейдя в мир аналитических центров.

ископаемое топливо

Произведено в результате разложения древней растительной и животной материи в течение миллионов лет. Уголь, нефть и природный газ относятся к ископаемому топливу.

Чтобы справиться с проблемой изменения климата, мы должны начать с понимания системы ископаемого топлива, а именно того, как производится и используется энергия. Хотя компании, занимающиеся ископаемым топливом, политически влиятельны в Соединенных Штатах и ​​во всем мире, их мастерство лоббирования не является основной причиной того, что их виды топлива доминируют в глобальной энергетической системе. Точно так же переход на полностью возобновляемую энергетическую систему — непростая задача. Но политика обвинения популярна, как мы видели во время избирательной кампании 2020 года и в свете недавних судебных исков против компаний, работающих на ископаемом топливе. Есть много обвинений, от компаний, работающих на ископаемом топливе, которые годами отрицали наличие проблемы, до политиков, не желающих проводить политику, необходимую для обеспечения реальных изменений. Всем стало легче придерживаться статус-кво.

Миру нужны технологии и сильная политика, чтобы двигаться в новом направлении. На протяжении всей истории человечество использовало энергию в сторону более концентрированных, удобных и гибких форм энергии. Понимание преимуществ сегодняшних источников энергии и истории прошлых переходов может помочь нам понять, как перейти к низкоуглеродным источникам энергии. Благодаря лучшему пониманию климатической проблемы мы делаем огромные успехи в разработке технологий, необходимых для движения к низкоуглеродному будущему. Тем не менее, понимание того, как мы сюда попали и почему современный мир был построен на ископаемом топливе, имеет решающее значение для понимания того, куда мы идем дальше.

Наша энергия так или иначе поступает от солнца

В доиндустриальную эпоху солнечная энергия удовлетворяла все энергетические потребности человечества. Растения преобразуют солнечную энергию в биомассу в процессе фотосинтеза. Люди сжигали эту биомассу для получения тепла и света. Растения давали пищу людям и животным, которые, в свою очередь, использовали свою мышечную силу для выполнения работы. Даже когда люди научились плавить металлы и изготавливать стекло, они подпитывали этот процесс древесным углем. Помимо фотосинтеза, люди в некоторой степени использовали энергию ветра и воды, также в конечном итоге подпитываемую солнцем. Разность температур в атмосфере, вызванная солнечным светом, вызывает ветер, и цикл дождей и текущей воды также получает свою энергию от солнечного света. Но солнце находится в центре этой системы, и люди могли использовать только энергию, которую солнце давало в реальном времени, в основном от растений.

биомасса

Растительный материал, включая листья, стебли и древесную массу. Биомасса может быть сожжена напрямую или переработана для создания биотоплива , такого как этанол.

Этот баланс между потреблением энергии человеком и солнечным светом звучит как утопия, но по мере того, как человеческое население росло и становилось все более городским, биоэнергетическая система приносила проблемы. В Англии древесина стала дефицитом в 1500-х и 1600-х годах, поскольку она использовалась не только в качестве топлива, но и в качестве строительного материала. Лондон, например, вырос с 60 000 человек в 1534 г. до 530 000 в 169 г.6, а цены на дрова и пиломатериалы росли быстрее, чем на любой другой товар. Когда-то пышные леса Англии были оголены.

В 1900 году примерно 50 000 лошадей тянули кэбы и автобусы по улицам Лондона, не считая повозок для перевозки товаров. Как вы можете себе представить, это создало огромное количество отходов. Как пишет Ли Джексон в своей книге «Грязный старый Лондон», к 1890-м годам огромная лондонская популяция лошадей производила примерно 1000 тонн навоза в день. Весь этот навоз также привлекал мух, которые распространяли болезни. Транспортная система буквально вызывала у людей тошноту. Доископаемая эра не была утопией, которую мы себе представляем.

Ископаемое топливо открыло перед человечеством новые двери. Они образовались в результате трансформации древних растений под воздействием давления, температуры и от десятков до сотен миллионов лет, по существу накапливая солнечную энергию с течением времени. Полученное топливо освободило человечество от зависимости от фотосинтеза и текущего производства биомассы в качестве основного источника энергии. Вместо этого ископаемое топливо позволило использовать больше энергии, чем может обеспечить сегодняшний фотосинтез, поскольку оно представляет собой накопленную форму солнечной энергии.

Сначала уголь, затем нефть и природный газ обеспечили быстрый рост промышленных процессов, сельского хозяйства и транспорта. Мир сегодня неузнаваем от того, что было в начале 19 века, до того, как ископаемое топливо стало широко использоваться. Здоровье и благосостояние людей заметно улучшились, а население мира увеличилось с 1 миллиарда в 1800 году до почти 8 миллиардов сегодня. Энергетическая система, работающая на ископаемом топливе, является источником жизненной силы современной экономики. Ископаемое топливо привело к промышленной революции, вытащило миллионы людей из нищеты и сформировало современный мир.

Как плотность энергии и удобство стимулировали рост использования ископаемого топлива

Первый крупный переход от использования древесины и древесного угля к углю начался в черной металлургии в начале 1700-х годов. К 1900 году уголь был основным промышленным топливом, заменив биомассу и составив половину мирового потребления топлива. Уголь имеет плотность энергии в три раза больше по весу, чем сухая древесина, и широко распространен во всем мире. Уголь стал предпочтительным топливом для кораблей и локомотивов, что позволило им выделять меньше места для хранения топлива.

Следующим важным источником энергии стала нефть. Американцы относят начало нефтяной эры к первой коммерческой нефтяной скважине США в Пенсильвании в 1859 году, но нефть использовалась и продавалась в современном Азербайджане и других регионах столетиями ранее. Нефть вышла на рынок в качестве замены китового жира для освещения, а бензин производился как побочный продукт производства керосина. Однако свое истинное призвание нефть нашла в транспортной сфере. Эпоха нефти действительно началась с появлением Ford Model-T в 1919 году.08 и бум личного транспорта после Второй мировой войны. В 1964 году нефть обогнала уголь и стала крупнейшим источником энергии в мире.

Ресурсы нефти распределены по всему миру не так широко, как уголь, но нефть имеет важные преимущества. Топливо, произведенное из нефти, почти идеально подходит для транспорта. Они обладают высокой энергоемкостью, в среднем вдвое превышая по весу энергоемкость угля. Но что более важно, они жидкие, а не твердые, что позволяет разработать двигатель внутреннего сгорания, который сегодня приводит в движение транспорт.

Различные виды топлива содержат разное количество энергии на единицу веса. Ископаемые виды топлива являются более энергоемкими, чем другие источники.

Примечание: МДж/кг = мегаджоули на килограмм
Источники: The Engineering Toolbox; Масло Epec Engineered Technologies

изменило ход истории. Например, британские и американские военно-морские силы перед Первой мировой войной перешли с угля на нефть, что позволило их кораблям до дозаправки пройти дальше, чем немецкие корабли, работающие на угле. Нефть также обеспечивала большую скорость в море и могла подаваться в котлы по трубам вместо рабочей силы, что является очевидным преимуществом. Во время Второй мировой войны Соединенные Штаты производили почти две трети мировой нефти, и ее стабильные поставки имели решающее значение для победы союзников. Стратегия блицкрига немецкой армии стала невозможной, когда запасы топлива перестали поступать, а нехватка топлива сказалась на японском флоте.

Природный газ, ископаемое топливо, встречающееся в газообразной форме, может быть обнаружен в подземных месторождениях сам по себе, но часто присутствует под землей вместе с нефтью. Газ, добытый из нефти, часто тратился впустую на заре нефтяной промышленности, и старая отраслевая поговорка заключалась в том, что искать нефть и вместо этого находить газ было быстрым способом быть уволенным. В последнее время природный газ стал цениться за его чистое, равномерное сгорание и его полезность в качестве сырья для промышленных процессов. Тем не менее, поскольку он находится в газообразной форме, для доставки его потребителям требуется особая инфраструктура, а природный газ по-прежнему тратится впустую в районах, где такой инфраструктуры нет.

Последним ключевым событием в использовании энергии в мире стало появление электричества в 20 веке. Электричество — это не источник энергии, как уголь или нефть, а способ доставки и использования энергии. Электричество очень эффективное, гибкое, чистое и тихое в точке использования. Как и нефть, электричество сначала использовалось в освещении, но разработка асинхронного двигателя позволила эффективно преобразовывать электричество в механическую энергию, приводя в действие все, от промышленных процессов до бытовой техники и транспортных средств.

За 20 век энергетическая система трансформировалась из системы, в которой ископаемое топливо использовалось напрямую , в систему, в которой значительная часть ископаемого топлива используется для производства электроэнергии. Доля, используемая в производстве электроэнергии, зависит от вида топлива. Поскольку нефть — энергоемкая жидкость — настолько пригодна для использования на транспорте, что мало ее идет на электроэнергию; напротив, примерно 63% добываемого в мире угля используется для выработки электроэнергии. Методы выработки электроэнергии, не использующие ископаемое топливо, такие как атомная и гидроэлектростанция, также являются важными частями системы во многих областях. Тем не менее, ископаемое топливо по-прежнему является основой системы электроснабжения, производя 64% сегодняшних глобальных поставок.

Ископаемые виды топлива по-прежнему доминируют в мировом производстве электроэнергии.

Примечание: данные за 2018 год. «Прочее» включает источники, не указанные в другом месте, например, насосная гидроэнергетика, невозобновляемые отходы и статистические различия.
Источник: BP Statistical Review of World Energy 2019, 56.

Таким образом, история перехода энергии на протяжении истории сводилась не только к переходу от нынешних потоков солнечной энергии к ископаемому топливу. Это также было постоянным движением к топливам, которые являются более энергоемкими и удобными в использовании, чем топлива, которые они заменили. Большая плотность энергии означает, что для выполнения работы требуется меньший вес или объем топлива. Жидкое топливо, изготовленное из нефти, сочетает в себе плотность энергии со способностью течь или перемещаться с помощью насосов, что является преимуществом, которое открыло новые технологии, особенно в области транспорта. А электричество — это очень гибкий способ потребления энергии, полезный для многих приложений.

Назад в будущее – возвращение солнечной эры

Ископаемое топливо позволило нам отказаться от сегодняшних потоков солнечной энергии и вместо этого использовать концентрированную солнечную энергию, накопленную в течение миллионов лет. Прежде чем мы смогли эффективно использовать солнечные потоки, это казалось отличной идеей.

двуокись углерода

Двуокись углерода – это газ, выделяющийся при сжигании углеродосодержащих видов топлива (биомасса или ископаемое топливо). Углекислый газ является наиболее важным газом, способствующим изменению климата.

Однако у преимуществ ископаемого топлива есть сокрушительный недостаток. Теперь мы понимаем, что выделение двуокиси углерода (CO 2 ) при сжигании ископаемого топлива нагревает нашу планету быстрее, чем что-либо, что мы видели в геологической летописи. Одна из величайших задач, стоящих сегодня перед человечеством, — замедлить это потепление, прежде чем оно изменит наш мир до неузнаваемости.

Сейчас, когда нас почти восемь миллиардов, мы ясно видим влияние роста выбросов CO 2 концентрации. Возвращение к старым временам, когда мы полагались в основном на биомассу для удовлетворения наших энергетических потребностей, явно не является решением. Тем не менее, нам нужно найти способ вернуться к использованию солнечных потоков в реальном времени (и, возможно, ядерной энергии) для удовлетворения наших потребностей. Сейчас нас так много, мы взаимодействуем через гораздо более крупную и интегрированную глобальную экономику и потребляем гораздо больше энергии. Но сегодня у нас также есть технологии, которые намного эффективнее фотосинтеза преобразуют солнечные потоки в полезную энергию.

С 1900 года численность населения и экономическая активность в мире резко возросли, а также увеличилось потребление ископаемого топлива.

Источник: Наш мир в данных

К сожалению, атмосферная концентрация углекислого газа, наиболее важного парникового газа, в то же время неуклонно росла вместе со средней глобальной температурой.

Примечание: аномалия средней глобальной температуры суши и моря по сравнению со средней температурой 1961–1990 годов. Источник: Наш мир в данных

Земля получает много солнечной энергии для всех нас, даже для нашей современной энергоемкой жизни. Количество солнечной энергии, достигающей пригодных для жизни земель, более чем в 1000 раз превышает количество энергии, получаемой из ископаемого топлива во всем мире в год. Проблема в том, что эта энергия рассеяна. Солнце, которое согревает ваше лицо, определенно дает энергию, но вам нужно сконцентрировать эту энергию, чтобы обогреть свой дом или перевезти машину.

Возобновляемая энергия

Возобновляемая энергия получается из источника, который пополняется естественным путем. (Пример: улавливание ветра с помощью турбин или солнечного света с помощью солнечных батарей не меняет количества ветра или солнечного света, доступного для будущего использования.)

Здесь на помощь приходят современные технологии. Ветряные турбины и солнечные фотоэлектрические (PV) элементы преобразуют потоки солнечной энергии в электричество в процессе, гораздо более эффективном, чем сжигание биомассы — доиндустриальный способ получения солнечной энергии. Затраты на ветряные и солнечные фотоэлектрические системы быстро снижаются, и в настоящее время они являются основными экономически эффективными технологиями. Некоторые существующие формы выработки электроэнергии, в основном атомная и гидроэлектроэнергия, также не приводят к выбросам CO 2 . Сочетание новых возобновляемых источников энергии с этими существующими источниками дает возможность обезуглероживания или устранения CO 2 выбросы от — электроэнергетики. Производство электроэнергии является важным источником выбросов, на долю которого приходится 27% выбросов парниковых газов в США в 2018 году.

Однако, в отличие от ископаемого топлива, ветер и солнечная энергия могут генерировать электроэнергию только тогда, когда дует ветер или светит солнце. Это сложная инженерная задача, поскольку энергосистема работает в режиме реального времени: электроэнергия вырабатывается и потребляется одновременно, при этом выработка варьируется для поддержания баланса системы.

парниковый газ

Газ, улавливающий тепло земной атмосферы, включая двуокись углерода, метан, озон и оксиды азота.

Инженерные задачи порождают инженерные решения, и ряд решений может помочь. Электросети, покрывающие большую площадь, легче сбалансировать, учитывая, что если в одном месте нет ветра или солнца, то может быть где-то в другом. Стратегии реагирования на спрос могут побудить клиентов с гибкостью в своих процессах использовать больше энергии, когда возобновляемая энергия доступна, и сокращать ее, когда ее нет. Технологии накопления энергии могут сэкономить лишнюю электроэнергию, которая будет использована позже. Сейчас эту функцию могут выполнять плотины гидроэлектростанций, а снижение затрат сделает батареи более экономичными для хранения электроэнергии в сети. Решения для хранения хорошо работают в течение нескольких часов — например, хранение солнечной энергии для использования вечером. Но долгосрочное хранение представляет большую проблему. Возможно, избыточное электричество можно будет использовать для создания водорода или другого топлива, которое можно хранить и использовать позднее. Наконец, генерация на ископаемом топливе часто заполняет сегодня пробелы в возобновляемой энергетике, особенно в выработке на природном газе, которую можно эффективно наращивать и сокращать для удовлетворения спроса.

Преобразование потока солнечной энергии в электричество — это четкая отправная точка для создания обезуглероженной энергетической системы. Простая формула состоит в том, чтобы обезуглерожить электроэнергетический сектор и электрифицировать все возможные способы использования энергии. Многие важные процессы могут быть электрифицированы, особенно стационарные, например, в зданиях и во многих промышленных процессах. Чтобы справиться с изменением климата, эта формула является легким плодом.

Две части этой формулы должны работать вместе. Блестящий новый электромобиль на подъездной дорожке сигнализирует соседям о вашей заботе об окружающей среде, но для достижения полной потенциальной выгоды также требуется более экологичная энергосистема. Для сегодняшней энергосистемы в США и почти во всем мире электромобили обеспечивают снижение выбросов, но масштабы этих преимуществ сильно различаются в зависимости от местоположения. Для достижения полной потенциальной выгоды от электромобилей потребуется сеть, которая поставляет всю возобновляемую энергию или энергию с нулевым выбросом углерода, чего сегодня не удается последовательно достичь ни в одной области в Соединенных Штатах.

Ветровая и солнечная энергия — это еще не все. Оставшиеся проблемы

«Электрифицировать все» — отличный план, но не все можно легко электрифицировать. Некоторые качества ископаемого топлива трудно воспроизвести, например плотность энергии и способность выделять очень большое количество тепла. Для обезуглероживания процессов, основанных на этих качествах, вам необходимо топливо с низким содержанием углерода, которое имитирует свойства ископаемого топлива.

Плотность энергии ископаемого топлива особенно важна в транспортном секторе. Транспортному средству необходимо перевозить топливо во время движения, поэтому вес и объем этого топлива являются ключевыми. Электромобили — это широко разрекламированное решение для замены масла, но они не идеальны для всех целей. Фунт за фунтом, бензин или дизельное топливо содержат примерно в 40 раз больше энергии, чем современная батарея. С другой стороны, электродвигатели намного эффективнее двигателей внутреннего сгорания, а электрические транспортные средства проще механически, с меньшим количеством движущихся частей. Эти преимущества частично компенсируют потерю веса батареи, но электромобиль все равно будет тяжелее, чем аналогичный автомобиль, работающий на ископаемом топливе. Для транспортных средств, которые перевозят легкие грузы и могут часто заправляться, например легковые автомобили, этот штраф не имеет большого значения. Но для авиации, морских перевозок или дальнемагистральных перевозок, когда транспортное средство должно перевозить тяжелые грузы на большие расстояния без дозаправки, разница в плотности энергии между ископаемым топливом и батареями является огромной проблемой, и электромобили просто не соответствуют требованиям. необходимость.

ВЕС ТОПЛИВА

Бензин несет гораздо больше энергии на единицу веса, чем батарея. Газовый автомобиль с баком на 12,4 галлона перевозит 77,5 фунтов бензина.

77,5-фунтовая батарея, напротив, может провезти электромобиль только 21 милю.

Для электромобиля с запасом хода 360 миль потребуется батарея весом 1334 фунта.

Примечание: изображения не в масштабе.

ВЕС АВТОМОБИЛЯ

Несмотря на вес аккумулятора, остальные компоненты электромобилей легче и проще, чем их аналоги в бензиновом автомобиле.
Таким образом, общий штраф за вес электромобилей не такой серьезный, как штраф за вес одной только батареи.

Источник: Edmunds.com, расчеты автора.

Промышленные процессы, требующие очень высокой температуры, такие как производство стали, цемента и стекла, представляют собой еще одну проблему. Сталелитейные доменные печи работают при температуре около 1100°C, а цементные печи работают при температуре около 1400°C. Таких очень высоких температур трудно достичь без сжигания топлива, и поэтому их трудно привести в действие электричеством.

Возобновляемая электроэнергия не может решить проблему выбросов для процессов, которые не могут работать на электричестве. Для этих процессов миру необходимо топливо с нулевым содержанием углерода, которое имитирует свойства ископаемого топлива — энергоемкое топливо, которое можно сжигать. Существует ряд вариантов, но у каждого из них есть свои плюсы и минусы, и, как правило, требуется дополнительная работа, чтобы быть коммерчески и экологически жизнеспособными.

Возможно использование биотоплива, поскольку при сжигании биотоплива выделяется тот же углерод, который поглощается растениями. Однако обработка, необходимая для превращения растений в пригодное для использования топливо, требует энергии, что приводит к выбросу CO 2 выбросы, что означает, что биотопливо не является нулевым углеродом, если только весь процесс не работает на возобновляемой или нулевой углеродной энергии. Например, кукурузный этанол, смешанный с бензином в Соединенных Штатах, имеет в среднем только на 39% меньше выбросов CO 2 , чем бензин, который он заменяет, учитывая выбросы, возникающие при транспортировке кукурузы на перерабатывающие предприятия и ее преобразовании в топливо. Биотопливо также конкурирует за пахотные земли с производством продуктов питания и природоохранным использованием, например, для отдыха или рыболовства и дикой природы, что становится все более сложной задачей по мере увеличения производства биотоплива. Топливо, изготовленное из отходов сельскохозяйственных культур или бытовых отходов, может быть лучше с точки зрения землепользования и выбросов углерода, но предложение этих отходов ограничено, а технология нуждается в улучшении, чтобы быть рентабельной.

Другим способом является преобразование возобновляемой электроэнергии в горючее топливо. Водород можно производить, используя возобновляемую электроэнергию для разделения атомов воды на их компоненты водорода и кислорода. Затем водород можно было бы сжигать как топливо с нулевым содержанием углерода, аналогично тому, как сегодня используется природный газ. Электроэнергия, CO 2 и водород также могут быть объединены для производства жидкого топлива для замены дизельного топлива и топлива для реактивных двигателей. Однако когда мы расщепляем атомы воды или создаем жидкое топливо с нуля, законы термодинамики не в нашу пользу. Эти процессы используют электричество, чтобы, по сути, запустить процесс горения в обратном направлении и, таким образом, использовать большое количество энергии. Поскольку эти процессы будут использовать огромное количество возобновляемой энергии, они имеют смысл только в приложениях, где электричество нельзя использовать напрямую.

Улавливание и хранение или использование углерода — последняя возможность для стационарных применений, таких как тяжелая промышленность. Ископаемое топливо по-прежнему будет сжигаться и создавать CO 2 , но он будет улавливаться, а не выбрасываться в атмосферу. Разрабатываемые процессы предусматривают удаление CO 2 из окружающего воздуха. В любом случае CO 2 будет закачиваться глубоко под землю или использоваться в промышленном процессе.

Наиболее распространенное использование уловленного CO 2 сегодня используется для увеличения добычи нефти, когда CO 2 под давлением закачивается в нефтяной пласт, чтобы выжать больше нефти. Идея улавливания CO 2 и использования его для производства большего количества ископаемого топлива кажется отсталой — действительно ли это снижает выбросы в целом? Но исследования показывают, что захваченный CO 2 постоянно остается в нефтяном пласте, когда он закачивается таким образом. И если при добыче нефти впрыскивается достаточное количество CO 2 , это может компенсировать выбросы при сжигании добываемой нефти или даже привести к общим отрицательным выбросам. Это не будет панацеей от всех видов использования масла, но может сделать возможным использование масла в таких областях, как авиация, где его очень трудно заменить.

Улавливание углерода на сегодняшний день является самым дешевым способом борьбы с выбросами предприятий тяжелой промышленности, требующих сжигания. Его преимущество заключается в том, что он может также улавливать выбросы CO 2 , возникающие в результате самого процесса, а не при сжигании топлива, как это происходит при производстве цемента, когда известняк нагревается для получения компонента цемента с CO 2 в качестве -товар.

При рассмотрении того, как улавливание углерода может способствовать смягчению последствий изменения климата, мы должны помнить, что ископаемое топливо не является основной причиной проблемы — CO 2 выбросы есть. Если сохранение некоторого количества ископаемого топлива с улавливанием углерода является самым простым способом борьбы с определенными источниками выбросов, это все еще решает фундаментальную проблему.

Наши самые большие проблемы носят политический характер

Наука ясно говорит нам, что нам необходимо перестроить нашу энергетическую систему и устранить выбросы CO 2 . Однако, в дополнение к инженерным проблемам, характер изменения климата также делает его политически сложным. Чтобы свести к минимуму последствия изменения климата, необходимо перестроить многотриллионную отрасль, лежащую в основе экономики и жизни людей. Сокращение зависимости человечества от ископаемого топлива требует инвестиций здесь и сейчас, которые обеспечивают неопределенные долгосрочные выгоды. Эти решения особенно сложны для политиков, которые, как правило, сосредотачиваются на политике, приносящей немедленные местные выгоды, которые могут видеть избиратели. В прошлом году The New York Times задалась вопросом, например, «достаточно ли какая-либо политика в области климата важна, чтобы иметь значение, и достаточно ли популярна, чтобы ее реализовать». Долгосрочная климатическая политика требует поддержки со стороны целого ряда участников, включая политиков обеих партий, лидеров бизнеса и гражданское общество. Их взгляды неизбежно расходятся, и отсутствие консенсуса — в сочетании с вполне реальными усилиями по оказанию давления на процесс разработки политики — является ключевой причиной того, что меры по борьбе с изменением климата так сложны с политической точки зрения. (Чтобы попробовать свои силы в решении политических дилемм, сыграйте в нашу — по общему признанию, упрощенную! — игру ниже: «Климатические затруднения президента».)

В Соединенных Штатах и ​​других богатых частях мира текущие усилия сосредоточены на сокращении выбросов парниковых газов в результате нашей энергоемкой жизни. Но вторая часть сегодняшней энергетической задачи — обеспечить современной энергией миллиард людей в развивающихся странах, которые в настоящее время ее не имеют. Вы не так часто слышите о второй цели в публичном дискурсе об изменении климата, но крайне важно, чтобы развивающиеся страны шли более чистым путем, чем развитые страны. Необходимость обеспечивать как более чистую энергию, так и больше энергии для развивающихся стран усугубляет проблему, но решение, исключающее развивающийся мир, вовсе не является решением.

Обильные и недорогие ископаемые виды топлива затрудняют отказ от них. Около 15 лет назад эксперты были сосредоточены на «нефтяном пике» — идее о том, что в мире заканчивается нефть или, по крайней мере, дешевая нефть, и что грядет расплата. События последнего десятилетия доказали ошибочность этой теории. Вместо снижения добычи нефти и роста цен мы наблюдаем обратное, нигде больше, чем здесь, в Соединенных Штатах. Технологии вызвали бум добычи нефти; геологи давно знали, что ресурсы там есть, но не знали, как заработать на их добыче. Нет причин ожидать, что эта тенденция замедлится в ближайшее время. Другими словами, исчерпание нефти нас не спасет. Миру нужно будет отказаться от нефти и других ископаемых видов топлива, пока они есть в изобилии и недороги, а это непростая задача.

Чтобы осуществить этот технически и политически сложный переход, нам нужно избегать одномерных решений. Мои собственные мысли о том, как нам нужно бороться с изменением климата, безусловно, менялись с течением времени, поскольку мы лучше понимаем климатическую систему и по мере того, как время идет, а выбросы все еще увеличиваются. Например, раньше я скептически относился к идее улавливания углерода либо в промышленных процессах, либо непосредственно из воздуха. Инженер внутри меня просто не мог представить себе использование такого энергоемкого процесса для улавливания выбросов. Я изменил свое мнение, лучше понимая процессы, которые трудно обезуглероживать любым другим способом.

Накопление CO 2 в атмосфере похоже на надувание воздушного шара. Это накопительная система: мы постоянно увеличиваем общую концентрацию вещества, которая может сохраняться в атмосфере до 200 лет. Мы не знаем, когда последствия потепления станут непреодолимыми, но мы знаем, что система будет растягиваться и подвергаться риску — испытывать более негативные последствия — по мере заполнения воздушного шара. Кумулятивный характер климатической системы означает, что нам нужны более строгие меры, чем дольше мы ждем. Другими словами: чем быстрее действовать, тем лучше. Нам нужно действовать сейчас там, где это проще всего, в секторах электроэнергетики и легковых автомобилей, а также в том, чтобы сделать новые здания чрезвычайно энергоэффективными. В других секторах требуется больше технологий, таких как тяжелый транспорт и промышленность, или потребуется много времени, например, улучшение существующего фонда зданий.

Те, кто настаивает на прекращении производства ископаемого топлива сейчас, упускают из виду тот факт, что ископаемое топливо все еще будет необходимо в течение некоторого времени в определенных секторах. Исключать из обсуждения непопулярные источники энергии или технологии, такие как атомная энергия или улавливание углерода, недальновидно. Одно только возобновляемое производство электроэнергии не приведет нас к этому — это проблема всех технологий на палубе. Я опасаюсь, что волшебное мышление и тесты на чистоту охватывают часть левого конца американского политического спектра, в то время как часть правого политического спектра виновна в прямом отрицании климатической проблемы. Перед лицом такой резкой поляризации акцент на практических решениях может потеряться, а практичность и изобретательность — это возобновляемые ресурсы, необходимые человечеству для решения климатических проблем.

Исправление: более ранняя версия графика в этой части ошибочно указывала, что возобновляемые источники энергии составляют 0,6% мирового производства электроэнергии. Он был скорректирован до 9,3%.

Об авторе

Саманта Гросс

Саманта Гросс — научный сотрудник программы внешней политики Брукингского университета. Ее работа сосредоточена на пересечении энергетики, окружающей среды и политики, включая климатическую политику и международное сотрудничество, энергоэффективность, разработку нетрадиционных месторождений нефти и газа, региональную и глобальную торговлю природным газом, а также взаимосвязь энергии и воды. Гросс имеет более чем 20-летний опыт работы в сфере энергетики и охраны окружающей среды и имеет степень бакалавра наук в области химического машиностроения Университета Иллинойса, степень магистра наук в области инженерии окружающей среды Стэнфорда и степень магистра делового администрирования Калифорнийского университета в Беркли.

u003cpu003eu003cstrongu003eEditorial:u003c/strongu003e Jeff Ball, Bruce Jones, Anna Newbyu003c/pu003eu003cpu003eu003cstrongu003eResearchu003c/strongu003e: Исторические сводки об энергетических переходах в долгу перед автором в большом долгу по теме размышления о энергии Вацлаву Смилу, профессору transitions.u003c/pu003e

u003cpu003eu003cstrongu003eGraphics and designu003c/strongu003e: Ian McAllister, Rachel Slatteryu003c/pu003eu003cpu003eu003cstrongu003eWeb developmentu003c/strongu003e: Eric Abalahin, Abigail Kaunda, Rachel Slatteryu003c/pu003eu003cpu003eu003cstrongu003eFeature imageu003c/strongu003e: Egorov Artem/Shutterstocku003c/pu003e

Коэффициенты пересчета | Статистика SEAI

Ознакомьтесь с общими коэффициентами пересчета энергопотребления в Ирландии.

Единицы энергии

Энергия поставляется из различных видов топлива и источников и может быть выражена в единицах объема, массы, энергии или выбросов. Используя приведенные ниже коэффициенты преобразования, можно выразить каждый источник топлива или энергии в общепринятых единицах энергии или выбросов, чтобы их можно было сравнивать и суммировать.

Типы единиц энергии

  • Джоуль (Дж): Джоуль — международная единица энергии
  • Киловатт-час (кВтч): это условная единица энергии, с помощью которой измеряется электроэнергия и за которую взимается коммерческая плата.
  • Тонна нефтяного эквивалента (т.н.э.): это обычная стандартизированная единица энергии (41,868 ГДж), которая определяется на основе тонны типичной мазута с низшей теплотворной способностью 41 868 кДж/кг. Родственной единицей является килограмм нефтяного эквивалента (кг н.э.), где 1000 кг н.э. = 1 тнэ.

Коэффициенты преобразования энергии

До тнэ МВтч ГДж
Из Умножить на    
палец ноги 1 11,63 41,868
МВтч 0,086 1 3,6
ГДж 0,02388 0,2778 1

Теплотворная способность

Для преобразования количества топлива — из физических единиц в единицы энергии — требуются коэффициенты преобразования, выражающие теплоту, получаемую от одной единицы топлива. Коэффициенты преобразования называются «теплотворной способностью» или «теплотворной способностью» топлива. Определения единиц энергии (тнэ и Дж) приведены выше, а описание низшей теплотворной способности (НТС) — под таблицей.

Топливо Низшая теплотворная способность (т.н.э./т) Низшая теплотворная способность (МДж/т)
Сырая нефть 1.0226 42 814
Бензин / Бензин 1.0650 44 589
Керосин 1.0556 44 196
Реактивный керосин 1.0533 44 100
Газойль / Дизель 1.0344 43 308
Остаточный мазут / мазут 0,9849 41 236
СНГ 1.1263 47 156
Нефтяной кокс 0,7663 32 084
Уголь 0,6650 27842
Торф молотый 0,1860 7 787
Кусковой торф 0,3130 13 105
Торфяные брикеты 0,4430 18 548

Топливо Высшая теплотворная способность (МДж/м³) Чистая теплотворная способность (МДж/м³)
Природный газ (2019) 38,6 34,8

Высшая теплотворная способность (GCV) определяется путем доведения всех продуктов сгорания до исходной температуры до сгорания, в частности путем конденсации любого образующегося водяного пара. Низшая теплотворная способность (NCV) определяется путем вычитания теплоты парообразования водяного пара из высшей теплотворной способности. Поскольку NCV представляет собой сумму фактическая используемая энергия, мы внедрили НТС в методологию Энергетического баланса Ирландии. Разница между низшей и высшей теплотворной способностью обычно составляет от 5% до 6% от высшей теплотворной способности для твердого и жидкого топлива и около 10% для природного газа.

Источник: Европейская комиссия (2019 г.) Ссылка на руководство по энергетическому балансу.

Коэффициенты выбросов

В таблице ниже показаны коэффициенты выбросов CO 2 на единицу энергии для конкретных видов топлива. Определения единиц энергии (т.н.э. и Дж) и низшей теплотворной способности (NCV) приведены выше. TJ означает тераджоуль или 10 12 джоулей. Значения для нефтяного кокса, измельченного торфа, природного газа и электроэнергии меняются ежегодно.

Топливо тCO₂/ТДж (НТС) гCO₂/кВтч (НТС)
Жидкое топливо    
Бензин / Бензин 70,0 251,9
Керосин 71,4 257,0
Реактивный керосин 71,4 257,0
Газойль / Дизель 73,3 263,9
Остаточное масло / мазут 76,0 273,6
СНГ 63,7 229,3
Нафта 73,3 264,0
Нефтяной кокс 2020 93,7 337,5
Твердое топливо и производные    
Уголь 94,6 340,6
Торф фрезерный 2020 116,1 418,1
Кусковой торф 104,0 374,4
Торфяные брикеты 98,9 355,9
Природный газ 2021 56,4 202,9
Электроэнергия 2021 96,1 345,8

Плотность топлива

Преобразование объема (литров) в массу (тонны) для жидкого топлива требует определения плотности жидкости. Здесь показаны наиболее распространенные виды топлива.

Топливо Плотность (в литрах/тоннах)
Керосин 1250
Сырая нефть 1067
Бензин (бензин) 1325
Дизель / газойль 1183
Мазут 1062
СНГ* 1915
Биодизель 1136
Биоэтанол 1250
Чистое растительное масло 1087
*Предполагается смесь 70 % пропана и 30 % бутана по массе  

Коэффициенты преобразования первичной энергии

Потребление энергии может быть выражено как общее конечное потребление (TFC) или общее потребление первичной энергии (TPER). TPER учитывает энергию, которая потребляется и/или теряется в процессах преобразования, передачи и распределения. Он рассчитывается путем применения коэффициентов пересчета, которые зависят от типа топлива, к значениям TFC. В таблице ниже показаны коэффициенты пересчета за 2019 год. Исторические коэффициенты пересчета можно скачать здесь.

Производство первичной энергии не является конечным потреблением энергии: каковы различные способы измерения энергии?

by Hannah Ritchie

Понимание поломки наших энергетических систем — сколько энергии мы получаем из угля, нефти или газа, сколько — из ядерной, солнечной или ветровой энергии — имеет решающее значение. Это позволяет нам сравнивать энергетические балансы по всему миру; отслеживать, добиваемся ли мы прогресса в обезуглероживании наших энергетических систем; а также планировать и управлять спросом на природные ресурсы.

Но то, что кажется простым упражнением — сложение энергии, произведенной из всех различных источников, — на самом деле совсем не просто. Эти трудности приводят к различным подходам к «учету энергии» и представляют собой различную картину энергетического баланса.

Ниже мы рассмотрим две ключевые методологии, применяемые к учету первичной энергии: «прямая» первичная энергия и первичная энергия с использованием «метода замещения». Эти методы часто обсуждаются (или обсуждаются), но я не смог найти особенно четких или простых объяснений того, чем они отличаются и что это означает для понимания нашего энергетического баланса. Цель здесь состоит в том, чтобы заполнить этот пробел.

Важно понять, почему существуют два разных метода и как они влияют на наше представление о энергетическом балансе.

Прямая и замещающая первичная энергия: в чем разница?

«Первичная энергия» относится к энергии в необработанном виде до того, как она была преобразована людьми в другие формы энергии, такие как электричество, тепло или транспортное топливо. Думайте об этом как о входе в энергетическую систему: уголь, нефть или газ, прежде чем мы их сожжем; или солнечную или ветровую энергию, прежде чем мы преобразуем их в электричество.

Когда мы спрашиваем, сколько энергии потребляется или как распределяются источники энергии, мы спрашиваем о первичной энергии.

Здесь мы рассмотрим два способа расчета «первичной энергии»: «прямой» и «замещенный». Самый простой способ понять разницу между этими методами состоит в том, что «прямая» первичная энергия не учитывает энергию, потерянную при преобразовании ископаемого топлива в полезную энергию. Метод замещения делает попытку исправить эту потерю.

Пример разницы между «прямой» и «замещенной» энергией

Чтобы понять, почему это различие важно, нам нужно сначала рассмотреть процесс производства энергии.

Когда мы сжигаем топливо на теплоэлектростанции, большая часть энергии, которую мы вкладываем в процесс, теряется – в основном в виде тепла. Большинство заводов, работающих на ископаемом топливе, работают с КПД от 33% до 40%. 1 Оставшиеся от 60% до 67% энергии тратятся впустую в виде тепла. Это означает, что на каждую единицу энергии, которую мы можем использовать, приходятся две потраченные впустую.

Когда мы измеряем производство электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии или ядерной энергии, мы измеряем прямое вывод , без учета потерь или отходов.

Возьмем пример, показанный на рисунке. Представьте, что у нас есть страна, которой требуется 100 тераватт-часов (ТВтч) энергии. У нас есть три различных энергетических сочетания: только ископаемое топливо; только возобновляемая или ядерная энергия; и смесь того и другого.

  1. Если мы полагаемся только на ископаемое топливо, нам потребуется 263 ТВтч энергии. Это связано с тем, что только около 38% этих входов преобразуются в «полезную» энергию. 2 163 ТВтч – потери энергии в виде тепла.
  2. Если мы полагаемся только на возобновляемую или ядерную энергию , этих потерь не происходит – количество произведенной электроэнергии равно количеству, которое мы можем использовать. Итак, нам нужно всего 100 ТВтч.
  3. Если мы полагаемся на возобновляемые источники энергии/ядерное и ископаемое топливо , это зависит от смеси: допустим, мы производим 50 ТВтч из возобновляемых источников энергии или ядерных источников. Нам нужно еще 50 ТВтч из ископаемого топлива. Но для производства дополнительных 50 ТВтч из ископаемого топлива нам на самом деле нужно 132 ТВтч, потому что мы теряем 82 ТВтч в виде тепла 9.0360 [50 ТВтч / 0,38 = 132 ТВтч] . В сумме нам нужно 182 ТВт-ч потребляемой энергии [50 ТВт-ч от возобновляемых источников энергии/ядерной энергии + 50 ТВт-ч «полезной» энергии из ископаемого топлива + 82 ТВт-ч впустую] .

На этом примере мы можем понять разницу между прямой первичной энергией и методом замещения.

Возьмем третий сценарий — смесь ископаемого топлива и низкоуглеродной энергии — и посмотрим, как доля низкоуглеродного топлива различается между двумя методами. Это показано на рисунке.

Прямым методом получаем 50 ТВтч / 182 ТВтч = 27%. Методом подстановки получаем 50 ТВтч / 100 ТВтч = 50%.

Я считаю полезным рассматривать это различие как:

  • Доля низкоуглеродной продукции в прямой первичной энергии = % от общего потребления первичной энергии (включая все неэффективности производства ископаемого топлива)
  • Доля низкоуглеродистой энергии в замещенной первичной энергии = % полезной энергии (если вычесть всю энергию, потраченную впустую при сжигании ископаемого топлива)

Какое влияние оказывает наш выбор метода учета на структуру глобального энергетического баланса?

Многие хотят получить ответ на вопрос: какая часть нашей энергии поступает из низкоуглеродных источников? Насколько мы близки к тому, чтобы избавиться от ископаемого топлива?

Как мы теперь знаем, это зависит от того, используем ли мы прямой метод или метод подстановки. На диаграмме здесь мы показываем разбивку мирового баланса первичной энергии в 2019 году.для сравнения двух методов. 3

Как и следовало ожидать из проработанного примера, при расчете доли энергии из низкоуглеродных источников методом замещения мы получаем более высокую цифру: 16% против всего 7% прямым методом. Когда мы убираем различия в эффективности между источниками, как возобновляемые источники энергии, так и атомная энергия вносят больший вклад.

В интерактивных диаграммах вы также можете сравнить долю энергии каждого источника на основе двух методов. Используя кнопку «Изменить страну» в левом нижнем углу каждой диаграммы, вы также можете увидеть это для разных стран.

Большинство источников, как правило, предпочитают и сообщают о методе замещения (или аналогичном подходе — методе «физического содержания», который мы здесь не обсуждаем, но который дает аналогичные результаты), а не прямом методе. Метод замещения также является предпочтительным подходом, например, Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) . 4

Как перейти от прямой к замещенной первичной энергии?

В «Нашем мире данных» мы получаем большую часть данных об энергетике от BP; каждый год публикует свои Статистический обзор отчета World Energy . Он применяет метод замещения к своим первичным энергетическим данным [вы можете прочитать его методологию здесь ] .

Как она преобразуется из прямой первичной энергии, которую мы можем измерить, в расщепление замещения?

В приведенном выше схематическом объяснении мы рассмотрели расчет доли энергии из низкоуглеродных источников энергии путем сравнения ее с количеством полезной энергии (за вычетом потраченной впустую энергии) из ископаемого топлива.

Но мы можем сделать и наоборот, чтобы получить тот же результат. На самом деле именно этот обратный подход чаще всего применяется компанией BP и другими организациями, использующими «метод замещения». Таким образом, вместо того, чтобы предполагать, что ископаемое топливо имеет такую ​​же эффективность, как возобновляемые источники энергии/ядерная энергия, мы делаем обратное: мы предполагаем, что возобновляемые источники энергии/ядерная энергия столь же неэффективны, как ископаемое топливо. Мы рассчитываем эквивалентное количество ископаемого топлива, которое потребуется для производства того количества электроэнергии, которое мы получаем из неископаемых источников.

Итак, допустим, мы производим 100 ТВтч электроэнергии из ветра. И мы предполагаем, что КПД электростанции на ископаемом топливе составляет 38%. Мы могли бы преобразовать эту энергию ветра в первичную энергию, эквивалентную затратам, разделив на эту эффективность [100 / 0,38 = 263 ТВтч] . Это будет количество первичной энергии, которое потребуется из ископаемого топлива для производства того же количества электроэнергии, что и ветер.

Следует отметить, что это преобразование используется в качестве приблизительного значения — повсеместно применяется стандартный коэффициент «эффективности». Но мы знаем, что некоторые силовые установки имеют чуть более низкий или более высокий КПД и со временем он может меняться. Фактически, BP изменила свою методологию в своей оценке 2020 года, чтобы отразить это изменение с течением времени. Ранее он последовательно предполагал коэффициент эффективности 38%. Но теперь он применяет «зависимую от времени» модель для постепенного улучшения. Изменения этого коэффициента пересчета приведены в таблице ниже.
Метод замещения дает нам более точное представление о том, как низкоуглеродная энергия конкурирует с ископаемым топливом. По этой причине: когда мы смотрим на структуру энергетического баланса «Наш мир» в данных , мы стараемся везде, где это возможно, использовать первичную энергию, измеренную методом замещения.

Коэффициенты пересчета, применяемые при преобразовании производства электроэнергии из возобновляемых источников и ядерной энергии в первичную энергию
5

Поощрительный грант на альтернативные виды топлива

2022 Финансирование доступно уже сейчас

В рамках программы поощрительных грантов на альтернативные виды топлива (AFIG) школьным округам, муниципалитетам, некоммерческим организациям и предприятиям в Пенсильвании, желающим перейти на более чистое топливо, будет выделено около 3 миллионов долларов США.

Поддерживаемые альтернативные виды топлива включают электричество, компримированный природный газ, сжиженный природный газ, пропан, водород, гидан, биодизель, этанол, метанол и другие передовые виды биотоплива. Грантовое финансирование покрывает:

  • Дополнительные расходы, связанные с модернизацией транспортных средств для работы на альтернативных видах топлива;
  • Дополнительные затраты на приобретение транспортных средств, работающих на альтернативном топливе;
  • Затраты на покупку и установку необходимого оборудования для заправки автопарка или заправки на дому для автомобилей, работающих на альтернативном топливе;
  • Стоимость проведения исследований, обучения, разработки и демонстрации новых приложений или технологий следующего этапа, связанных с транспортными средствами, работающими на альтернативном топливе.

Сроки подачи заявок: Существует два периода подачи заявок. Программа соберет и рассмотрит все заявки, поданные до 16:00 26 августа 2022 г. и повторно до 16:00 16 декабря 2022 г.

Информационный веб-семинар AFIG 2022

Управление энергетических программ DEP провело информационный веб-семинар по Программе поощрительных грантов на альтернативные виды топлива 2022 года во вторник, 16 августа 2022 года, в 14:00 по восточноевропейскому времени.

  • Смотрите запись. (MP4) Обсуждение включает вопросы участников.
  • Просмотр слайдов презентации: (PowerPoint с примечаниями) | (PDF)
  • Прочтите стенограмму вебинара. (PDF)

Этот веб-семинар предназначен для всех, кто заинтересован в подаче заявки на поощрительный грант на альтернативные виды топлива (AFIG). На вебинаре представлен обзор программы AFIG, а также информация о правах на участие, типах финансируемых проектов, способах подачи заявок, изменениях в программе на 2022 год и передовых методах подачи заявок.

Детали и инструкции

  • Руководство AFIG 2022 (PDF)
  • Электронная система единой заявки DCED — Все заявки должны подаваться через этот онлайн-инструмент
  • Пошаговое руководство по единой электронной заявке AFIG: инструкции для онлайн-заявки (PDF)
  • Пошаговое руководство для конкретных проектов AFIG 2022 (Word)

Новое в этом раунде

Транспортные средства

Кандидаты, которые уже перевели часть своего существующего автопарка в Пенсильвании на альтернативные виды топлива, могут запросить следующие суммы гранта: 

  • до 75% от максимальной суммы вознаграждения за транспортное средство.
  • Если вы перевели 26–50 % своего существующего автопарка на альтернативные виды топлива, вы можете запросить до 50 % максимальной суммы вознаграждения за транспортное средство.
  • Если вы перевели 51–75 % существующего автопарка на альтернативные виды топлива, вы можете запросить до 25 % от максимальной суммы вознаграждения за транспортное средство.
  • Если вы перевели 75% или более своего существующего автопарка на альтернативные виды топлива, вы можете запросить до 10% от максимальной суммы вознаграждения за автомобиль.

Для целей настоящего запроса существующий автопарк в Пенсильвании определяется как общее количество транспортных средств классов 1 и 2 или класса 3+ во всех основных и дополнительных офисах заявителя в Пенсильвании.

Заправочная инфраструктура
 
Программа AFIG направлена ​​на финансирование проектов по заправке транспортных средств, которые обслуживают парки транспортных средств средней (класс 3–6) и малой (класс 1–2) грузоподъемности.

Финансирование других типов проектов по инфраструктуре заправки может быть доступно через Driving PA Forward Грант DC Fast Charger и Программы скидок уровня 2, а также через программы PennDOT, финансируемые за счет Национальной программы инфраструктуры электромобилей и других средств, финансируемых Законом об инвестициях в инфраструктуру и рабочих местах.

  • Если проект расположен в пределах одной мили проезжей части от Федеральное управление автомобильных дорог определило альтернативный топливный коридор, он не будет рассматриваться для AFIG.

Все заявители должны заполнить и отправить Форму сертификации защиты работников и инвестиций, чтобы гарантировать, что каждый работник в Пенсильвании имеет безопасную и здоровую рабочую среду, а также средства защиты, предоставляемые им трудовым законодательством в соответствии с Исполнительный указ 2021-06, Защита работников и инвестиции (21 октября 2021 г.). Эта форма доступна в системе онлайн-заявок.

Приоритеты для грантового финансирования:

  • Предприятия, штаб-квартира или основное место деятельности которых находится в Пенсильвании;
  • Проекты автомобилей с нулевым уровнем выбросов;
  • Проекты по заправке топливом автопарка средней и малой грузоподъемности;
  • Транспортные средства и инфраструктура, работающие на возобновляемом природном газе;
  • Проекты, расположенные в зонах экологической справедливости или преимущественно обслуживающие их;
  • Предприятия, принадлежащие меньшинствам, ветеранам или женщинам.

DEP предоставит не менее 20% финансирования AFIG в 2022 году следующим организациям, в зависимости от полученных заявок:

  • Округа, поселки, муниципалитеты или муниципальные органы власти;
  • Государственные школьные округа, в том числе обычные школы;
  •  Организации, зарегистрированные как 501(c)3, которые предоставляют услуги пожилым людям, малообеспеченным лицам и семьям, лицам с ограниченными возможностями, ветеранам или медицинские услуги любого типа;
  • Предприятия, зарегистрированные в Содружестве как малый диверсифицированный бизнес или зарегистрированные в одном из сторонних сертификатов, утвержденных Департаментом общих служб Пенсильвании; и
  • Организации, которые поддерживаются правительством округа/местного самоуправления или заключают контракты на предоставление услуг пожилым людям, малообеспеченным лицам и семьям, лицам с ограниченными возможностями, ветеранам или медицинские услуги любого типа.

Контактный телефон

По вопросам проекта и финансирования обращайтесь: Джош Дзюбек, Управление энергетических программ, тел. [email protected] или (717) 705-0374.

Чтобы получать обновления программы AFIG, подпишитесь на список рассылки AFIG по адресу [email protected]

О программе поощрительных грантов в области альтернативных видов топлива

Программа AFIG была создана в соответствии с Законом 166 от 1992 г. для помощи в создании новых рынков для альтернативных видов топлива в Пенсильвании, повышении энергетической безопасности и улучшении качества воздуха.

Программа инвестирует в развертывание транспортных средств, работающих на альтернативном топливе, автопарков, заправочной инфраструктуры и технологий, поскольку финансируемые проекты создают рынки для передовых, возобновляемых и альтернативных технологий транспортировки энергии. Цель состоит в том, чтобы предоставить стимул для возможностей более эффективного управления топливными ресурсами Пенсильвании таким образом, чтобы это также улучшало состояние окружающей среды, поддерживало экономическое развитие и повышало качество жизни в Пенсильвании.

Годовые отчеты

  • 2020-2021 (PDF)
  • 2019-2020 (PDF)
  • 2018-2019 (PDF)
  • 2017-2018 (PDF)
  • 2016-2017 (PDF)
  • 2015-2016 (PDF)

Награды 2021

  • Пресс-релиз: DEP объявляет о выделении муниципалитетам и предприятиям 2,1 миллиона долларов на проекты по транспортировке электромобилей и более чистого топлива
  • Пресс-релиз: Администрация Вольфа объявляет о выделении более 2,7 млн ​​долларов на проекты по транспортировке альтернативного топлива для улучшения качества воздуха и общественного здравоохранения

Истории успеха

Пожалуйста, смотрите наши профили на Нельсон Бизнес Энтерпрайзис и Школьный округ Поконо-Маунтин. Это всего лишь два из многих успешных проектов экологически чистого транспорта, финансируемых AFIG. Другие находятся в разработке.

«Скрэнтон известен как Электрический город, и мы стремимся снова заслужить это имя в ближайшие годы. Мы благодарны DEP за эти средства, которые помогут нам двигаться к нашей цели — более устойчивому энергетическому будущему». — Мэр Пейдж Когнетти, о первом финансировании AFIG, предоставленном городу Скрэнтон для электромобилей и зарядных устройств

«Округ Делавэр сокращает выбросы парниковых газов за счет разработки целостного плана действий по обеспечению устойчивости и климата. Важнейшей частью этого плана являются инвестиции в электромобили и зарядную инфраструктуру». – Главный директор по устойчивому развитию Франсин Лок после получения гранта на крупнейший проект электрификации автопарка, который программа AFIG поддерживала на сегодняшний день

«Округ Аллегейни переводит наш автопарк на электрические с начала 2020 года, чтобы сократить выбросы выхлопных газов и загрязнение воздуха, а также уменьшить Нам посчастливилось получить несколько наград AFIG, которые поддержали наши усилия, и мы с нетерпением ждем продолжения сотрудничества с Департаментом охраны окружающей среды и присоединения многих других организаций к переходу на более чистые транспортные средства». – Менеджер по устойчивому развитию Бриттани Прищак

Программа технической помощи по альтернативным видам топлива

Программа технической помощи DEP по альтернативным видам топлива (AFTA) предоставляет техническую помощь соответствующим организациям в Пенсильвании, чтобы помочь им максимально использовать преимущества использования альтернативных видов топлива. DEP назначает квалифицированную профессиональную консалтинговую фирму для работы непосредственно с организациями над разработкой технически жизнеспособных и экономически устойчивых альтернативных стратегий заправки топливом.
Альтернативные виды топлива, рассматриваемые в рамках этой программы, включают природный газ, электричество, пропан, водород, гидан, этанол, метанол и другие передовые виды биотоплива.
: В настоящее время программа AFTA не принимает заявки. Однако, если ваша организация заинтересована в анализе своего парка на предмет возможного использования альтернативных видов топлива, вы можете найти полезную информацию в рекомендациях, представленных в некоторых недавно завершенных отчетах AFTA.

  • АЛКОСАН (PDF)
  • Вода столичного региона (PDF)
  • Служба неотложной медицинской помощи Центрального Бакса (PDF)
  • Город Филадельфия (PDF)
  • Общественный транспорт округа Делавэр (PDF)
  • Индиана Боро (PDF)
  • Кеннет-сквер (PDF)
  • Городок Нижний Мерион (PDF)
  • Государственные школы Питтсбурга (PDF)
  • Сеть пригородного транспорта (PDF)
Полезные инструменты для заявителей

Информационный бюллетень об электромобилях в Пенсильвании (PDF)

Дорожная карта электромобилей Пенсильвании на 2021 год (PDF)

Карта альтернативных видов топлива
На этой карте показано расположение заправочных станций для электромобилей и сжатого природного газа, сжиженного природного газа и E85 (бензин, содержащий 85% этанола) в Пенсильвании, которые были поддержаны Департаментом охраны окружающей среды Пенсильвании, Финансовым управлением Содружества, Министерством США.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.