13. Ресурсы энергоаккумулирования. Механическая энергия, энергия гравитации, тепловая, электрическая. Технологии, параметры, сравнительная характеристика.

Под аккумулированием энергии понимается ввод какого-либо вида энергии в устройство, оборудование, установку или сооружение – в аккумулятор энергии – для того чтобы эту энергию оттуда затем в удобное для потребления время снова в том же или в преобразованном виде получить обратно.

1. Гидроэнергетические системы приводятся в действие природными потоками. Работающие в двух режимах гидроаккумулирующие станции (ГАЭС) используют два резервуара - верхний и нижний. Когда в энергосистеме имеется избыток мощности, вода закачивается в верхний бассейн, обеспечивая генерирование электроэнергии.

2. Воздухоаккумулирующие ГТУ (ВАГТУ) – аккумулирование механической энергии.

3. Аккумулирование энергии электромагнитного поля – заряжаются приложением сильного магнитного поля - сверхпроводящего индуктивного накопителя (СПИН), емкостные накопители (ЕН)

4. Тепловые аккумуляторы:

- паровые (в турбине для выравнивания потока пара)

- пароводяные

- водяные

КПД:

гидроаккумулирование – 75-85%

воздухоаккумулирование – до 75%

тепловые – 60-70%

электрические – 80-95%

14. Отходы энергоресурсов. Вторичные энергоресурсы вэр. Источники, использование.

Вторичные энергоресурсы(ВЭР) – это энергия различных видов, покидающая технологический процесс или установку, использование которой не является обязательным для технологического процесса. Экономически оно представляет собой побочную продукцию.

или

ВЭР- энергетический потенциал продукции, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах, но могут быть использованы для энергоснабжения.

Отходы делятся на 3 группы. Горючие- (древесные отходы, отходы технологических процессов). Тепловые- (теплота отходящих газов котельных установок и промышленных печей, пар и горячая вода полученные попутно в технологических установок). Избыточного давления- (потенциальная энергия газов, выходящих из технологических агрегатов избыточного давления).

Использование. 1)Горючие- использовать в качестве топлива т.к. непригодно в дальнейшей переработке (опилки, мазут котельное , печное топливо); зола, шлак от тепловых эл.станций в С/Х. Тепловое- использование тепла отходящих газов печей-котлов. Электроэнергетическое- использование ВЭР с преобразованием энергоносителя для получения электроэнергии в газовых или паровых конденсационных турбоагрегатов.

15. Мировой баланс природных энергоресурсов. Запасы, добыча первичных энергоресурсов. Карьеры, шахты, скважины.

Во многом определяется структурой ресурсов отдельных энергоносителей. В современном энергобалансе почти 2/3 приходится на нефть и природный газ. Примерный состав в % от суммарного потребления топлива: нефть – 40%, газ – 30%, уголь – 20%, прочие – 10%.

Характерным для мирового энергетического баланса является повышение доли потребления энергоресурсов в виде электрической энергии. мировая ситуация: обеспеченность запасами угля – наибольшая, газа – на втором месте, нефти – наименьшая.

Существует 3 наиболее распространенных способа добычи полезных ископаемых (ПИ):

1 скважины – для жидких и газообразных (нефть, прир. газ)

2 шахты – для твердых ископаемых, залегающих глубоко под землей (руда металлов)

3 карьеры – для ископаемых, залегающих непосредственно у поверхности.

Карьеры – экономически наиболее удобный способ добычи, т.к. не нужно создавать сложные сооружения, но для экологии наихудший способ добычи, т.к. разрушению подвергается наибольшая территория.

16. Мировой баланс выработки энергии

Место	Страна (регион)	Производство электроэнергии, ГВт*ч (за год)
—	мир	22 504 332
1	КНР	5 397 590
2	США	4 256 100
___	Европейский союз	3 260 548
3	Япония	1 101 500
4	Индия	1 111 722
5	Россия	1 066 400
6	Германия	617 600
7	Канада	610 200
8	Франция	560 500
9	Бразилия	553 684
10	Республика Корея	522 255

1890 — 9 1900 — 15 1914 — 37,5 1950 — 950 1960 — 2300 1970 — 5000 1980 — 8250 1990 — 11800 2000 — 14500 2005 — 18138,3 2007 — 19894,9 Млрд.квт*ч

Рост энергопотребления в странах G20 замедлился до 2% в 2011 году вследствие экономического кризиса. На протяжении последних нескольких лет мировой спрос на энергию определяется растущими китайским и индийским рынками, в то время как развитые страны борются с замедлением экономики, высокими ценами на нефть, приводящими к сохранению или даже снижению потребления энергии.^[6]

По данным МЭА с 1990 по 2008 год среднее потребление энергии на душу населения увеличилась на 10%, тогда как население мира увеличилось на 27%. Региональное потребление энергии также выросло с 1990 по 2008 год: на Ближнем Востоке — на 170%, в Китае — на 146%, в Индии — на 91%, в Африке — на 70%, в Латинской Америке — на 66%, в США — на 20%, в ЕС-27 — на 7%, и всём мире — на 39%.

В 2008 году общее мировое потребление энергии составило 474 ЭДж (474×10¹⁸ Дж = 132 000 ТВт·ч), что эквивалентно среднему энергопотреблению 15 ТВт.^[7] Годовой потенциал потребления энергии из возобновляемых источников: солнечной энергии — 1 575 ЭДж (438 000 ТВт·ч), энергии ветра — 640 ЭДж (178 000 ТВт·ч), геотермальной энергии — 5 000 ЭДж (1 390 000 ТВт·ч), биомассы — 276ЭДж (77 000 ТВт·ч), гидроэнергии — 50 ЭДж (14 000 ТВт·ч) и энергии океана — 1 ЭДж (280 ТВт·ч).^[8][9][10]

Потребление энергии в странах G20 увеличились более чем на 5% в 2010 году после небольшого падения в 2009 году. В 2009 году мировое потребление энергии сократилось впервые за 30 лет на -1,1% (что эквивалентно 130 Мт нефти) в результате экономического кризиса, который сократил мировой ВВП на 0,6% в 2009 году.^[11]

Сокращение энергопотребления стало результатом двух противоположных тенденций: значительного роста потребления энергии в нескольких развивающихся странах, в частности в Азии (+4%), и падения потребления в странах ОЭСР на 4,7% в 2009 году до уровня 2000 года. В Северной Америке, Европе и СНГ энергопотребление сократилось на 4,5%, 5% и 8,5% соответственно в связи с замедлением экономической активности. Китай стал одним из крупнейших мировых потребителей энергии (18% от общего объема), увеличив его на 8% в 2009 году (4% в 2008 году). Нефть осталась важнейшим энергоресурсом с долей 33%, несмотря на то, что его доля постоянно уменьшается. Уголь приобретает всё большую роль в мировом потреблении энергии: в 2009 году его доля составила 27% от общего объема.

Большая часть энергии потребляется в странах-производителях, поскольку дешевле транспортировать конечную продукцию, чем сырьё. В 2008 году доли экспорта в общем производстве энергии по видам топлива: нефти — 50% (1 952/3 941 Мт), газа — 25% (800/3 149 млрд м³), каменного угля — 14% (793/5 845 Мт) и электроэнергии — 1% (269/20 181 ТВт·ч).^[12]

Большая часть мировых энергоресурсов приходится на трансформацию солнечной энергии на поверхности планеты в другие формы. Часть этой энергии сохранилась в виде ископаемых энергоресурсов, часть прямо или косвенно можно использовать, например, при помощи ветровых, солнечных, гидро- или волновых электростанций. Количество энергии, измеренное спутниками, примерно равна 1 368 Вт/м² ^[13] и колеблется на 6,9% в течение года в связи с различной удаленностью Земли от Солнца. Общее количество солнечной энергии, получаемой планетой, примерно равно 89 ПВт.

Оценки оставшихся мировых не возобновляемых энергоресурсов разнятся, тогда как оставшиеся ископаемые энергоресурсы оцениваются в 0,4 ИДж (1 ИДж = 10²⁴ Дж), а доступные ядерные энергоресурсы, такие как уран, превышают 2,5 ИДж. Ископаемые энергоресурсы можно оценить в 0,6-3,0 ИДж, если включить в оценку запасы гидратов метана, при условии, что они технически доступны. Поток солнечной энергии на Землю составляет 3,8 ИДж/год, что затмевает запасы всех не возобновляемых энергоресурсов.

Региональное потребление энергии (кВт·ч/душу и ПВт·ч) и рост в 1990–2008 (%)[14][15]
	кВт·ч/душу				Население (млн)				Потребление энергии (ПВт·ч)
	1990	2008	Рост	1990		2008	Рост	1990		2008	Рост
США	89 021	87 216	– 2%	250		305	22%	22,3		26,6	20%
ЕС-27	40 240	40 821	1%	473		499	5%	19,0		20,4	7%
Ближний Восток	19 422	34 774	79%	132		199	51%	2,6		6,9	170%
Китай	8 839	18 608	111%	1 141		1 333	17%	10,1		24,8	146%
Латинская Америка	11 281	14 421	28%	355		462	30%	4,0		6,7	66%
Африка	7.094	7 792	10%	634		984	55%	4,5		7,7	70%
Индия	4 419	6 280	42%	850		1 140	34%	3,8		7,2	91%
Прочие*	25 217	23 871	-5%	1 430		1 766	23%	36,1		42,2	17%
Весь мир	19 422	21 283	10%	5 265		6 688	27%	102,3		142,3	39%