§3. Практическая ценность видов энергии
Практическая ценность перечисленных видов энергии совершенно различна. Они различаются последующим основным показателям:
наличию и величине ресурсов на Земле;
способностью к возобновлению ресурсов;
возможностью непосредственного использования;
возможностью накапливаться и сохраняться;
возможностью экономно передаваться на дальние расстояния;
способностью экономно превращаться в используемые виды;
концентрацией и т.д.
Все виды энергии имеют не только различную практическую ценность, но и выполняют различные функции. Одни - выполняют роль “ресурсов” – это ядерная, химическая, механическая, тепловая и электромагнитная виды энергии. В качестве полезных – непосредственно используемых – видов энергии выступают тепловая, механическая, электромагнитная и электрическая.
Гравистатическая, электростатическая, магнитостатическая и упругостная энергия служат для создания запасов энергии. А вот у оставшихся пяти видов энергии (№ 1, 7,13,14 и 15) функции (значения) пока лишь чисто теоретически.
Особое место среди всех видов энергии благодаря своим отличительным и неповторимым свойствам, занимает электрическая энергия. Она обладает следующими технико-экономическими преимуществами:
-высокая степень концентрации выработки и одновременно беспредельная дробимость;
-высокая степень транспортабельности;
-постоянная готовность к немедленному использованию;
-легкость превращения в другие виды энергии с высоким КПД;
-простота и легкость в управлении электрическими энергетическими машинами и приборами, возможность автоматизации и телемеханизации;
-относительная дешевизна энергии.
§4. Матрица возможных и целесообразных превращений и преобразований видов энергии
Анализ различных энергетических процессов приводит к заключению, что для всестороннего превращения видов энергии, необходимо выполнить по крайней мере два условия: соблюсти должный уровень концентрации энергии и подобрать рабочее тело определенных свойств.
Например, из-за низкой концентрации нельзя превратить тепло дымовых газов печей в ядерную энергию, т.е. получить ядерные топлива.
Из-за неподходящих свойств диэлектрика, сколько бы ни пересекать им силовые линии магнитного поля, механическая энергия этого движения не превратится в электрическую - для этого нужен проводник.
Еще сложнее обстоит дело с непосредственными взаимопревращениями потенциальных видов энергии.
Иными словами, взаимное превращение видов энергии ограничено, ни любой вид энергии может быть преобразован в желаемый.
Матрица возможных и целесообразных превращений, преобразований видов энергии, имеющих практическое значение.
|
Вид энергии |
Роль |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Ядерная |
Е и И ИЭ |
|
|
|
+ |
|
|
+ |
|
|
|
2 |
Химическая |
Е и И ИЭ; НЭ |
- |
|
+ |
+ |
|
+ |
- |
|
|
|
3 |
Электромагнитная |
ПЕРЭ; Е ИЭ. |
- |
|
|
+ |
+ |
- |
- |
|
|
+ |
4 |
Гравистатическая |
Е ИЭ |
- |
- |
- |
|
|
- |
- |
|
+ |
|
5 |
Упругостная |
И ИЭ; НЭ |
- |
- |
- |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
6 |
Электростатическая |
И ИЭ; НЭ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
7 |
Магнитостатическая |
И ИЭ; НЭ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
8 |
Электрическая |
ПЕРЭ |
- |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
|
9 |
Тепловая |
Е и И ИЭ; НЭ. |
- |
+ |
+ |
- |
|
- |
- |
+ |
|
|
10 |
Механическая |
Е и И ИЭ; НЭ. |
- |
- |
- |
|
|
+ |
+ |
|
+ |
|
непосредственное превращение невозможно;
+
непосредственное превращение возможно,
но практического интереса не представляет;
- непосредственное превращение возможно и представляет
практический интерес, но не для энергетических целей;
-
непосредственное превращение возможно,
представляет практический интерес,
но пока почти (или совсем) не используется;
-
то же что и предыдущее, но частично уже
используется;
- то же что и предыдущее, но используется широко;
Е ИС - естественный (природный) источник энергии;
И ИЭ - искусственный ИЭ;
НЭ - накопитель энергии;
ПЕРЭ - переносчик энергии;
Анализ этой таблицы (матрицы), с учетом современных научных представлений о возможности взаимопревращений видов энергии, позволяет сделать следующие выводы:
Возможности взаимопревращений видов энергии ограничены.
Основные, самые простые, надёжные и перспективные пути уже использованы и могут лишь совершенствоваться в направлении повышения экономичности превращений и удельной энергопроизводительности.
Кое-какие резервы остались, лишь в виде прямого превращения ядерной энергии в электрическую и механическую, химической в механическую, гравистатической в механическую.
