Чистый прирост энергии

Чистый прирост энергии ( NEG ) — это концепция, используемая в энергетической экономике , которая относится к разнице между энергией, затраченной на сбор источника энергии, и количеством энергии, полученной от этого сбора. ^[1] Чистая энергетическая выгода, которая может быть выражена в джоулях , отличается от чистой финансовой выгоды, которая может возникнуть в результате процесса сбора энергии, тем, что различные источники энергии (например, природный газ , уголь и т. д.) могут оцениваться по-разному за один и тот же продукт. количество энергии.

Расчет NEG

Чистый прирост энергии достигается за счет затрат меньше энергии на приобретение источника энергии, чем содержится в источнике, подлежащем потреблению. То есть

NEG=Energy_{\hbox{Consumable}}-Energy_{\hbox{Expended}}.

Факторы, которые следует учитывать при расчете NEG, — это тип энергии, способ ее использования и приобретения, а также методы, используемые для хранения или транспортировки энергии. Также возможно чрезмерно усложнить уравнение из-за бесконечного числа внешних эффектов и неэффективности, которые могут присутствовать в процессе сбора энергии.

Источники энергии

Определение источника энергии не является строгим. Квалифицироваться может все, что может обеспечить энергией что-либо еще. Дрова в печи полны потенциальной тепловой энергии ; в автомобиле механическая энергия приобретается при сгорании бензина, а при сгорании угля преобразуется из тепловой в механическую, а затем в электрическую энергию .Примеры источников энергии включают в себя:

Ископаемое топливо
Ядерное топливо (например, уран и плутоний)
Солнечное излучение
Механическая энергия ветра, рек, приливов и т. д.
Биотопливо получается из биомассы , которая, в свою очередь, потребляет питательные вещества почвы во время роста.
Тепло изнутри земли (геотермальная энергия)

Термин «чистый прирост энергии» можно использовать несколько по-разному:

Неустойчивое развитие

Обычное определение чистого прироста энергии сравнивает энергию, необходимую для извлечения энергии (то есть, чтобы найти ее, извлечь из земли, очистить и отправить потребителю энергии) с количеством энергии, произведенной и переданной пользователю. из какого-то (обычно подземного) энергетического ресурса. Чтобы лучше это понять, предположим, что в экономике имеется определенное количество конечных запасов нефти , которые все еще находятся под землей и не добыты. Чтобы получить эту энергию, часть добытой нефти должна быть использована в процессе добычи для запуска двигателей, приводящих в движение насосы, поэтому после добычи чистая произведенная энергия будет меньше, чем количество энергии в земле до добычи, потому что некоторые пришлось израсходовать.

Энергию извлечения можно рассматривать одним из двух способов: извлекаемая с прибылью (NEG>0) или извлекаемая с прибылью (NEG<0). Например, в нефтеносных песках Атабаски сильно разбросанная природа битуминозных песков и низкая цена на сырую нефть делали их добычу нерентабельной до конца 1950-х годов (NEG<0). С тех пор цена на нефть выросла, и была разработана новая технология экстракции пара, которая позволила пескам стать крупнейшим поставщиком нефти в Альберте (NEG>0).

Устойчивое развитие

Ситуация иная с устойчивыми источниками энергии, такими как гидроэлектростанции , ветровые , солнечные и геотермальные источники энергии, потому что нет никаких резервов, которые нужно учитывать (кроме времени жизни Солнца), но энергия постоянно стекает, поэтому только необходимая энергия для добычи рассматривается.

Во всех случаях извлечения энергии жизненный цикл устройства извлечения энергии имеет решающее значение для коэффициента NEG. Если экстракционное устройство выйдет из строя через 10 лет, его NEG будет значительно ниже, чем если бы оно проработало 30 лет. Поэтому вместо этого можно использовать время окупаемости энергии (иногда называемое амортизацией энергии), которое представляет собой время, обычно выражаемое в годах, в течение которого станция должна работать до тех пор, пока текущий NEG не станет положительным (т. е. до тех пор, пока количество энергии, необходимое для с завода была убрана инфраструктура завода).

Биотопливо

Чистый прирост энергии от биотоплива был особым источником разногласий по поводу этанола, полученного из кукурузы ( биоэтанол ). Фактическая чистая энергия производства биотоплива сильно зависит как от биоисточника, который преобразуется в энергию, от того, как он выращивается и собирается (и, в частности, от использования удобрений, полученных из нефти ), так и от того, насколько эффективен процесс преобразования в полезную энергию. является. Подробную информацию об этом можно найти в статье «Топливо-энергетический баланс этанола» . Аналогичные соображения также применимы к биодизелю и другим видам топлива.

ИСО 13602

ISO 13602-1 предоставляет методы анализа, характеристики и сравнения технических энергетических систем (TES) со всеми их входами, выходами и факторами риска. Он содержит правила и рекомендации по методологии проведения такого анализа. ^[2]

ISO 13602-1 описывает средства установления взаимосвязей между входами и выходами (чистая энергия) и, таким образом, облегчения сертификации , маркировки и маркировки , сопоставимых характеристик, коэффициента производительности , планирования энергетических ресурсов, оценки воздействия на окружающую среду, значимой энергетической статистики и прогнозирования. прямых затрат природных энергетических ресурсов или энергоносителей, инвестиций в техническую энергетическую систему, а также реализованных и ожидаемых будущих результатов энергетических услуг. ^[2]

В ISO 13602-1:2002 возобновляемый ресурс определяется как «природный ресурс, для которого отношение создания природного ресурса к выпуску этого ресурса из природы в техносферу равно или превышает единицу».

Примеры

В 1920-е годы 50 стволов (7,9 м ³) сырой нефти было добыто на каждый баррель сырой нефти, использованной в процессе добычи и переработки. Сегодня всего 5 баррелей (0,79 м ³) собирают с каждого использованного барреля. Когда чистый прирост энергии от источника энергии достигает нуля, этот источник больше не вносит энергию в экономику. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^ «Биотопливо против ископаемого топлива» . Решения «Зеленый мир». Архивировано из оригинала 21 ноября 2008 г. Проверено 24 ноября 2008 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Технические энергетические системы. Методы анализа» (PDF) . Международная организация по стандартизации . 01.11.2002. Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 г. Проверено 24 ноября 2008 г.

Внешние ссылки

[1] «Биотопливо против ископаемого топлива» . Решения «Зеленый мир». Архивировано из оригинала 21 ноября 2008 г. Проверено 24 ноября 2008 г.

[Grobe-2] Перейти обратно: ^а ^б «Технические энергетические системы. Методы анализа» (PDF) . Международная организация по стандартизации . 01.11.2002. Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 г. Проверено 24 ноября 2008 г.

[1]

[2]