Энергетические ресурсы. Классификация энергетических ресурсов.Мировые запасы топливно-энергетических ресурсов

Глава 3. Энергетические ресурсы

3.1. Классификация энергетических ресурсов.

¨Энергетический ресурс – это запасы энергии, которые при данном уровне техники могут быть использованы для энергоснабжения [ГОСТ 19431-87]. Это широкое понятие относится к любому звену «энергетической цепочки», к любой стадии энергетического потока на пути от природного источника до стадии потребления энергии с производством неэнергетической продукции или работ (услуг).

Энергоресурсы классифицируются по разному, в зависимости от целей и задач классификации. Если за основу взять стадии энергетического потока, то можно рассматривать следующие виды энергетических ресурсов, энергии и энергоносителей:

Þ природные энергетические ресурсы, которые, в свою очередь подразделяются на:

-  топливные: органическое топливо – уголь, нефть, газ, сланцы, торф, дрова и некоторые другие (например, битуминозные пески); расщепляющиеся материалы (ядерное горючее) – уран-235 и 238;

-  нетопливные: гидроэнергия, энергия Солнца, ветра, приливов, морских волн,  геотермальная энергия и некоторые другие виды (например, энергия разности температурных потенциалов океанских глубин и поверхности);

Þ облагороженные (обогащенные) энергоресурсы: брикеты, концентраты, сортовой уголь, промпродукт, шлам, отсев;

Þ переработанные энергоресурсы:  светлые нефтепродукты, мазуты, прочие темные нефтепродукты, кокс, полукокс, коксовая мелочь, уголь древесный, смола, антрацит;

Þ  преобразованные энергетические ресурсы: электроэнергия, теплота, сжатый воздух и газы (азот, кислород, водород, аргон, оксид углерода и др.), генераторный газ, коксовый газ, сланцевый газ, газ нефтепереработки, биогаз и некоторые другие (например, жидкое топливо, получаемой из низкокачественных углей);

Þ побочные (вторичные) энергоресурсы: горючие производственные и непроизводственные отходы (твердые, жидкие, газообразные); тепловые отходы (преимущественно жидкие и газообразные); избыточное давление продуктов и промежуточных продуктов (переделов).

Возможно подразделение энергетических ресурсов по месту в энергетическом потоке с точки зрения потребителей (см. рис. 3-1):

первичные – природные, а также переработанные и преобразованные, готовые для использования в энергетических установках промышленности и других отраслей народного хозяйства: преимущественно различные виды топлива, электрическая и тепловая энергия;

преобразованные из природных ресурсов так называемые мобильные виды энергии, наиболее распространенными из которых являются топливо (котельно-печное топливо), электрическая и тепловая энергия;

подведенные к энергоиспользующим установкам: также топливо, электро- и теплоэнергия;

используемые: механическая, термическая (тепло или холод, включая глубокий холод в криогенных процессах), химическая (в реакциях окисления-восстановления), электрическая (электроэрозионная обработка, электролиз, гальваника и т.п.), лучистая (лазерные и световые процессы, гамма-излучение и др.), звуковая (ультразвуковые процессы и т.п.) и некоторые другие; виды используемой энергии часто отличаются от подведенных - например, в большинстве случаев подведенная электроэнергия преобразуется для использования в механическую энергию - в электродвигателях - или в тепловую – электротермия и т.п.

Рисунок-таблица 3-1 требует некоторых пояснений.

Рисунок-таблица 3-1

Преобразование энергии от природного энергоресурса до использования в отраслях народного хозяйства							Природная Энергия  (1)	Преобразователи и аккумуляторы энергии
							приливов	-	Приливные ЭС	-
							ветра	-	Ветро-ЭС	-
							солнца	-	Гелио-ЭС	-
							Гидравлическая	-	ГЭС	-
							Геотермальная	-	Гнотермальные ЭС	Непосредственное использование
							Радионуклиды	обогатители	АЭС, АТЭЦ	АТЭЦ, АСТ
							горючие	Переработка, складирование	ТЭС, ТЭЦ, дизель-ЭС	ТЭЦ, котельные
Виды используемой энергии  (4)	Виды производственных и сантехнических процессов						(4)  (1) ¯ (3) ¬(2)	Производимые виды энергии (2)
	звуковые	световые	электронные	химические	механические	термические		Топливо	Электроэнергия	Тепло
Процессы у потребителей энергии	-	-	-	Использование топлива как восстановителя	Привод от ДВС, газотурбопривод	Нагрев в пламени, дымовыми газами	Топливо	Склады, бункеры, нефтебазы, газгольдеры	-	-
	Генерирование ультразвука	Электроосвещение	Электроэррозия	Электролиз, гальваника	Электропривод	Электронагрев, охлаждение, вакуумирование	Электроэнергия	ЭС предприятий	Трансформаторы, преобразователи частоты, выпрямители, инверторы	-
	-	-	-	Эндотермические реакции	Паросиловой привод, эжекция	Нагрев смесительный, поверхностный, отопление, вентиляция	Тепло	ТЭЦ предприятий, котельные	Электрокотельные	Непосредственно, бойлеры
	-	-	-	Экзотермические реакции при постоянной температуре	-	Непосредственное охлаждение, кондиционирование	Хладагенты	Испарительные холодильники	Компрессионные и вакуум-холодильники	Абсорбционные холодильники
	-	-	-	Создание газовой среды, участие в реакциях	Пневмосиловой привод, пневмотранспорт	-	Сжатые газы	Компрессоры с приводом ДВС	Компрессоры с электроприводом	Компрессоры с паротурбоприводом
							Виды потребляемой энергии (3)	Преобразователи и Аккумуляторы Энергии

Пояснения к рмсунку-таблице 3-1: На рисунке-таблице показана «энергетическая цепочка» от природных энергетических ресурсов до потребления и использования энергии включительно. Вся таблица состоит из четырех разделов:

Природные энергетические ресурсы (1).Производимые энергетические ресурсы (2).

Потребляемые энергетические ресурсы (3).

Используемые энергетические ресурсы (4).

В правом верхнем углу таблицы перечислены природные ресурсы и установки, с помощью которых эти ресурсы преобразуются в другие, как правило, более мобильные, производимые виды энергии и энергоносителей – топливо, электроэнергию и тепло. Горючие полезные ископаемые, а также природные радионуклиды используются в качестве топлива. Все природные энергоресурсы могут  преобразовываться в электрическую энергию. В тепло трансформируются те же горючие и ядерные природные ресурсы, а также может непосредственно использоваться геотермальная теплота.

Далее эти виды энергии поступают потребителю, причем здесь также происходит преобразование произведенной энергии в энергию потребляемую. Топливо, обогащенное или подготовленное к потреблению другими способами, может сжигаться непосредственно либо применяться для производства электро- и тепловой энергии, холода, сжатых газов, в том числе сжатого воздуха. Электроэнергия может перед потреблением преобразовываться – по напряжению, частоте, после выпрямления или инверсии. Тепло также может подготавливаться к потреблению в бойлерах или использоваться непосредственно, либо с его помощью вырабатываются холод и сжатые газы.

Все виды энергии и энергоносителей, поступивших и подготовленных