energetska proizvodnja
TRANSCRIPT
![Page 1: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/1.jpg)
Energetska proizvodnja
![Page 2: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/2.jpg)
Energetska proizvodnja2
VRSTE ENERGIJ IN ENERGIJSKE PRETVORBE
![Page 3: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/3.jpg)
Energetska proizvodnja3
Sistemi preskrbe z energijo
Energijo, ki jo rabimo v industriji, komunali in gospodarstvu jemljemo iz naravnih virov.
Sisteme za preskrbo z energijami sestavljajo trije segmenti:
• priprava energije – energetska proizvodnja ,• transport energije,
• raba energije.
PRIPRAVA ENERGIJE
TRANSPORT ENERGIJE
RABA ENERGIJE
NA
RA
VN
I VIR
I E
NE
RG
IJE
![Page 4: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/4.jpg)
Energetska proizvodnja4
Viri in vrste primarne energije
• sončna energija– direktna vpadla sončna energija:
• sprejemniki toplote• sončne celice
– indirektna vpadla sončna energija• biomasa• geodetska potencialna energija vodnih
mas• energija vetra• energija morja
– energija morskih tokov
– energija valov
– notranja energija morja
• kalorična notranja energija zemlje • geotermalna voda• vroče zemeljske plasti
• gravitacijska energija• energija bibavice
Obnovljive vrste primarne energije• jedrska energija
– jedrska fizija (cepitev težkih atomskih jeder – U235, izotop urana)
– jedrska fuzija (spajanje lahkih atomskih jeder – H2 devterij, H3, tritij)
• notranja, kemično vezana energija fosilnih goriv
– trda goriva:• črni premog• rjavi premog• lignit• šota
– plinasta goriva• zemeljski plin
– kapljevita goriva• nafta
• notranja energija odpadkov• nenevarni komunalni odpadki
Neobnovljive vrste primarne energije
![Page 5: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/5.jpg)
Energetska proizvodnja5
NARAVNI VIRI PRIMARNIH ENERGIJ
Pretvarjanje energij od primarnih do končnih oblik
![Page 6: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/6.jpg)
Energetska proizvodnja
• Primarna energija je energija nosilcev primarne energije, ki še ni bila
podvržena nobeni tehnični pretvorbi.
• Sekundarna energija je energija po tehnični pretvorbi iz primarne energije.
• Končna energija je energija, ki je na voljo uporabniku na mestu uporabe.
• Koristna energija je tisti del končne energije, ki se v procesu koristno.
Vrste energij pri pretvorbah
V energetiki je primarna energija vedno mišljena ko t energija, ki jo izkoriš ča človek za svoje dejavnosti.
![Page 7: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/7.jpg)
Energetska proizvodnja7
Uporabne oblike energije
Primarne energije v naravi so obi čajno v oblikah, ki niso primerne za neposredno uporabo, zato jih moramo pretvarjati v up orabne oblike.
Uporabne oblike energij:
• mehansko delo
• elektri čna energija
• toplota
• svetloba
• zvok...
![Page 8: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/8.jpg)
Energetska proizvodnja8
Procesi pretvarjanja primarne energije
Pretvarjanja primarne energije v sekundarno, bolj uporabno obliko energije delimo na hladne procese in tople procese. Pri toplih procesih se med pretvarjanjem pojavi toplotakot vmesna oblika energije, pri hladnih procesih pa opravka s toploto nimamo.
Postrojenja za hladno pretvarjanje primarne energij e v sekundarno:• hidroelektrarna• vetrna elektrarna• fotovoltaična elektrarna
Postrojenja za toplo pretvarjanje primarne energije v sekundarno:• kotlarne• termoelektrarne• toplarne• gorivne celice• toplotni pogonski stroji
![Page 9: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/9.jpg)
Energetska proizvodnja9
Postrojenja za hladno pretvarjanje primarne energije
Procesi za hladno pretvarjanje primarne energije večinoma pretvarjajo potencialno in kinetično energijo vode in zraka.
Hidroelektrarna– Potencialno energijo vodnih mas pretvorimo v kinetično energijo, ki jo najprej
pretvorimo v mehansko delo in nato po potrebi v električno energijo.
Vetrna elektrarna– Kinetična energija zračnih mas, vetra se pretvarja v mehansko delo in nato po potrebi
v električno energijo.
Sončna, fotovoltai čna elektrarna– Energija elektromagnetnega valovanja vpadnega sončnega sevanja se absorbira in
neposredno pretvarja v električno energijo.
![Page 10: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/10.jpg)
Energetska proizvodnja10
Postrojenja za toplo pretvarjanje primarnih energij
Osnovna oblika primarne energije, ki se pretvarja v toplih procesih je notranja energija goriv.Pri gorivih, ki jih kurimo je to kemična notranja energija, pri jedrskih gorivih pa jedrska.
Kotlarne – kemična notranja energija goriv se pretvarja v toploto.
Termoelektrarne- termoelektrarna na fosilna goriva: kemična notranja energija goriv se v procesu gorenja
pretvarja v toploto, ta pa v mehansko delo in naprej v električno energijo. - jedrske elektrarna: jedrska notranja energija se preko fizije (ali fuzije) pretvarja v toploto,
ta pa v mehansko delo in naprej v električno energijo. - geotermalna elektrarna: toplota iz notranjosti zemlje se pretvarja v mehansko delo in nato
v električno energijo.- sončna elektrarna: energija elektromagnetnega valovanja se (večinoma v koncentrirani
obliki) pretvarja v toploto, ta pa v mehansko delo in električno energijo.
Toplarne - postrojenja za kogeneracijo toplote in električne energije. Razdelitev je podobna kakor pri termoelektrarnah.
Gorivne celice – kemično notranjo energijo goriv pretvarjamo v toploto in električno energijo.
Toplotni pogonski stroji – kemična notranja energija goriv se pretvarja v delo, (mehansko delo, električna energija, toplota).
![Page 11: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/11.jpg)
Energetska proizvodnja11
Izkoristki in izgube pri pretvarjanju primarnih energij
Izgube primarnega pretvarjanja so tisti del energije, ki se izgubi med pretvarjanjem iz
primarne v sekundarno obliko energije.
Pretvarjanje v hladnih procesih
Pri teh procesih se v tehnično delo pretvarja kinetična ali potencialna energija snovi brez
vmesnega pretvarjanja v toploto. Zato so izgube primarnega pretvarjanja sorazmerno majhne in izkoristki visoki.
Hidroelektrarne: Izgube so od ~ 4 do 20 %. Izkoristek je močno odvisen od tipa in obremenitve turbine.
Vetrne elektrarne: Teoretično je mogoče v mehansko delo spremeniti le 59 % kinetične energije vetra. Dejanski izkoristki vetrnic so močno odvisni od razmerja obodne hitrosti vetrnice in hitrosti vetra, ter se gibljejo pod 50 %.
Sončne celice: Pretvarjajo energijo sončnega sevanja v električno energijo. Dejanski izkoristki so nižji od 25 %.
![Page 12: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/12.jpg)
Energetska proizvodnja12
Izkoristki in izgube pri pretvarjanju primarnih energij
Pretvarjanje v toplih procesih
Pri pretvarjanju primarne energije v sekundarno v toplotnih procesih pretvarjamotoploto v tehnično delo. Ta pretvorba je obremenjena s Carnotovim izkoristkom, ki določa, koliko toplote je mogoče pretvoriti v delo.
- Kotlarne: dejanske izgube ~ 5 -10 %, izkoristek torej od 90 % do 95 %.
- Termoelektrarne: teoretične zgube ~ 55 - 65 %, (gorivo - tehnično delo), teoretični izkoristek 35 - 45 %.
- Dejanski izkoristki naših termoelektrarn, ( gorivo - električna energija), 33 - 35 %.
- Toplarne - kogeneracija , izkoristki od 70% do 90%.
- Gorivne celice - izkoristek med 50 % - 80 %- Pogonski stroji - izkoristki med 35 % do 40 %.
![Page 13: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/13.jpg)
Energetska proizvodnja13
Izgube pri pretvarjanju sekundarnih energij v končne
Izgube transportaje del energije, ki se izgubi ali porablja pri transportu sekundarne energije do porabnika.
Transport elektri čne energije: skupne izgube v prenosnem in razdelilnem omrežju so od 4 % do 12 %.
Transport toplote: Toplota se prenaša s paro ali vročo vodo po izoliranih cevovodih. Izgube transporta obsegajo energijo za pogon črpalk in toplotne izgube skozi stene cevovodov, ki so od 0,1 do 0,5 K/km cevovoda. Izgube so odvisne od kvalitete izolacije ter temperature in hitrosti nosilnega medija.
Izgube v tehnološkem procesu: so nekoristno porabljeni del končne energije oz. razlika med končno in koristno energijo.
Odpadna toplotaKadar v tehnološki proces vstopa toplota kot končna energija, se del toplote porabi kot koristna energija, ostanek pa iz procesa izstopa kot odpadna toplota . V tem primeru je odpadna toplota torej razlika med končno in koristno energijo.
![Page 14: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/14.jpg)
Energetska proizvodnja14
VIRI PRIMARNIH ENERGIJ
![Page 15: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/15.jpg)
Energetska proizvodnja15
Raba primarne energije v svetu v obdobju 1980-2000
Nafta; 31,8%
Premog; 26,1%
"Novi" obnovljivi viri; 2,3%Tradicionalni
obnovljivi viri;10,2%
Večji hidro; 5,7%
Jedrska; 4,5%
Zemljski plin; 19,3%
![Page 16: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/16.jpg)
Energetska proizvodnja16
Izkop premoga do leta 2006
Izkop premoga v letih 1965-2006
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
1965
1968
1971
1974
1977
1980
1983
1986
1989
1992
1995
1998
2001
2004
leta
mili
jono
v T
OE
svet
Kitajska
Evropa
Indija
Azija, Australija
ZDA, Kanada
![Page 17: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/17.jpg)
Energetska proizvodnja17
Proizvodnja električne energije v jedrskih elektrarnah
Proizvodnja jedrskih elektrarn v letih 1965-2006
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1965 1971 1977 1983 1989 1995 2001
leta
TW
h
svet
Evropa in Evrazija
Azija, Australija
ZDA, Kanada,Mehika
![Page 18: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/18.jpg)
Energetska proizvodnja18
Jedrske elektrarne v Evropi
Danes je v Evropi okoli 210 jedrskih elektrarn.
Države v Evropi z največjim številon JE:- Francija 59,- Rusija 31,- V. Britanija 23,- Nemčija 17
Izven Evrope: - ZDA 104,- Japonska 58,- Indija 15
![Page 19: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/19.jpg)
Energetska proizvodnja19
Proizvodnja električne energije v HE v letih 1965-2006
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
3000,0
3500,0
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
leta
TW
h
svet
Evropa
ZDA in Kanada
Azija, Australija
Afrika
Proizvodnja električne energije v HE
![Page 20: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/20.jpg)
Energetska proizvodnja20
Energija vetra
Povečevanje proizvedene električne energije iz vetrnih elektrarn
Nemčija
Finska
Velika Britanija
EU-27
Švedska
Pro
izvo
dnja
ele
ktrič
ne e
nerg
ije /
TW
h
![Page 21: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/21.jpg)
Energetska proizvodnja21
Energija vetra
Planirano pove čanje uporabe obnovljivih virov primarne energije.
![Page 22: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/22.jpg)
Energetska proizvodnja22
Energetika v Sloveniji
VIRI PRIMARNE ENERGIJE IN OSKRBA Z ENERGIJO V SLOVENIJI
![Page 23: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/23.jpg)
Energetska proizvodnja23
Energetika v Sloveniji
Fosilna goriva:- zemeljski plin - količinsko nepomembno (~0,4 % porabe, Prekmurje)- nafta - količinsko nepomembno (3000 t letno, Prekmurje).
- premog: Rudnik rjavega premoga Trbovlje, Rudnik lignita Velenje.
Vodna energija: četrtino vse električne energije pridobimo iz HE. Imamo še nekaj rezerve,predvsem na spodnjem toku Save in pogojno na reki Muri.
Biomasa: - lesna biomasa: okoli 60 % površin pokrivajo gozdovi. Premalo izkoriščen vir energije.- biogoriva: cilj 0,35 % delež uporabe biogoriv za transport v letu 2010 in 5 % v letu 2020.
Sončna energija: ocenjeno je, da bi lahko izkoristili do 960 GWh sončnega potenciala. Danes
je izkoriščeno cca. 3-5 % tega potenciala za pridobivanje toplote in elektrike.
Energija vetra: manj pomembna in tudi še neizkoriščena.
Geotermalna energija: Skupna toplotna moč je okoli 130 MW, izkorišča se približno 100 MW.
Viri primarne energije v Sloveniji
![Page 24: Energetska proizvodnja](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052308/586690361a28ab78408b7a5e/html5/thumbnails/24.jpg)
Energetska proizvodnja24
Energetika v Sloveniji
Elektrarne v Sloveniji