Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К.т.н., доц. Є.О. Баганов

Зміст

Лекція №1. Основні визначення, класифікація енергетичних ресурсів .		4
Лекція №2. Енергетичний потенціал вітру		10
Лекція №3. Енергетичний потенціал сонячного випромінювання. Пряме випромінювання		17
Лекція №4. Енергетичний потенціал сонячного випромінювання (продовження). Розсіяне випромінювання.		23
Лекція №5. Джерела геотермального тепла		32
Лекція №6. Енергетичні ресурси океану. Енергія біомаси		37
Лекція №7. Гідроенергетика. Вторинні джерела енергії		47
Лекція №8. Ресурсна база невідновлювальних джерел енергії: вугілля, нафти, природного газу, ядерного палива. Енергетична оцінка резервів.		58
Лекція №9. Нормативна база видобування енергії		78
Лекція №10. Основи утилізації та перетворення енергетичних ресурсів. Термодинамічні оцінки ккд. Ідеальні та реальні перетворювачі.		87
Лекція №11. Теорія ідеального та реального вітряків		92
Лекція №12. Перетворення енергії Сонця		102
Лекція №13. Основні підходи до перетворення енергії хвиль. МГД-генератори.		114
Лекція №14. Основні процеси переробки біомаси: аеробний та анаеробний процеси, ферментація		125
Лекція № 15. Принципи утилізації низькопотенційного тепла. Теплові насоси		133
Лекція №16. Основні термодинамічні циклі установок для спалювання газу, нафти та вугілля. Цикли з регенерацією та рекуперацією.		144
Лекція №17. Основи коксування вугілля та крекінгу нафти.		164
Лекція №18. Паливні елементи та воднева енергетика		173

Лекція 1

ОСНОВНІ ВИЗНАЧЕННЯ, КЛАСИФІКАЦІЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ .

Основні визначення

Ресурсна база – загальна кількість енергії усіх видів.

Ресурси – частина ресурсної бази, що оцінюється як у принципі придатна до використання. Оцінка ґрунтується як на достовірних знаннях, так і на розумних припущеннях про перебування покладів корисних копалин і можливих технологій їхнього добування.

Енергетичні ресурси — це будь-які джерела механічної, хімічної і фізичної енергії. Їх можна класифікувати по джерелах і місцю розташування, швидкості вичерпання, можливості самовідновлення й інших ознак.

Природні енергетичні ресурси — гідроенергія, геотермальна, ядерна, сонячна енергія, вітроенергія, енергія морських припливів і відливів, енергія біомаси та енергія, вироблена іншими нетрадиційними джерелами.

Резерви – частина ресурсів. Придатна до використання при існуючих економічних і технологічних умовах. У залежності від ступеня надійності знань про них резерви підрозділяються на:

Можливі – з малим ступенем вірогідності;

Ймовірні – можуть стати економічно ефективними при невеликому збільшенні інформації;

Доведені – напевно буде витягнута при існуючих економічних і технологічних умовах.

Класифікація енергетичних ресурсів

На практиці найчастіше виділяють декілька більш-менш однорідних форм енергії: механічну, хімічну, теплову, ядерну, світлову (або променисту) і електричну.

Всі енергоресурси поділяються на первинні і вторинні. Первинні енергоресурси є результат природних процесів. До них відноситься природне паливо, а також енергія сонця, вітру, водних ресурсів, біомаси й ін. До вторинних енергетичних ресурсів відносяться всі перероблені або перетворені види палива, а також побічна енергія виробничих процесів або процесів у сфері споживання, що може бути утилізована і використана вдруге. Ця категорія включає продукти нафтопереробки, облагороджене паливо, а також відпрацьована пара, відходи тепла, гарячі гази. До вторинних енергоресурсів відносять енергію, що також зберігається.

Первинні	Вторинні
Непоновлювані (вугілля, нафта, сланці, природний газ, пальне)	Проміжні продукти збагачення і сортування вугіль; гудрони, мазути й інші залишкові продукти переробки нафти; друзки, пні, суки при заготівлі деревини; пальні гази (доменний, коксовий); тепло ідуть газів; гаряча вода із систем охолодження; відпрацьована пара силових промислових установок

Енергоресурси можна розділити на паливні (нафта, газ, вугілля, деревина) і не паливні (гідроенергія, сонячна енергія).

Первинні енергоресурси можуть бути поновлювані і непоновлювані.

Поновлювані природні ресурси це такі об'єкти, про відновлення запасу яких піклується сама природа. Багато хто з них практично не залежать від того, якою мірою суспільство утягує них у господарський оборот: сонячна енергія, гідроресурси, вітер. Є й інші - такі, використання яких веде до зменшення їхнього запасу в короткостроковому і навіть досить тривалому часі. Приклад - біомаса. Вони, однак, можуть розглядатися як поновлювані в тривалій перспективі.

Оцінка їхньої ресурсної бази повинна враховувати фактор часу.

Непоновлювані енергоресурси це такі ресурси, запас яким принципово вичерпаємо - мінеральне паливо, уран.

Їхня ресурсна база – скінченна величина, тому що темп їхнього утворення мізерно малий.