Понятие энергии. Основные виды энергии

Эффективность использования и потребление энергии в различных странах и Республике Беларусь

Бурно развивающаяся экономика стран нашей планеты в XX веке требовала все больше затрат топливно-энергетических ресурсов. Добыча угля, нефти, газа с каждым годом возрастала. Эти источники казались неистощимыми. Разразившийся в 1973-1974 гг. энергетический кризис заставил многие страны задуматься над использованием альтернативных источников энергии и экономным использованием ТЭР, что обусловило повышение многими странами уровня самообеспеченности энергоресурсами. Однако энергетическая проблема остается актуальной и в настоящее время практически для всех стран Европы, поскольку степень обеспеченности собственными ресурсами составляет в отдельных странах Европы 20 – 50%.

Особенно остро стоит данная проблема для РБ, способной обеспечить себя только на 14-15% собственными ТЭР, остальное количество приходиться ввозить из-за рубежа. РБ импортирует, в основном из РФ, весь потребляемый каменный уголь, более 90% нефти, 100% природного и 25% сжиженного газа. При этом энергоёмкость белорусских предприятий значительно выше, чем в промышленно развитых странах (таблица 1).

Таблица 1. – Удельный расход топлива и электрической энергии на производство различных видов продукции в сравнении с европейскими стандартами.

Вид продукции	Единицы измерения	Удельный расход топлива, кг условного топлива	Удельный расход электроэнергии, кВт/ч
РБ	Стандарт	РБ	Стандарт
Кирпич	1000 шт	257,9	187,0	130,3	120,0
Цемент	1т	253,7	137,0	97,2	130,0
Молоко	1000 л	17,1	21,4	21,0	17,0
Сахар	1 т	315,0	300,0	95,0	75,0
Стеклоизделия	1 т	700,0	366,0	206,0	76,0
Бумага (картон)	1 т	251,7	200,0	724,0	812,0

Такой высокий удельный расход топлива и электроэнергии явился следствием существовавшей в условиях командно-административной системы практики разработки самими производителями (предприятиями) или отраслевыми организациями норм расхода топлива, тепла, электроэнергии и сырья на выпуск той или иной продукции. Затем эти нормы утверждались отраслевыми министерствами. Каждая отраслевая организация стремилась любым путем обеспечить своему ведомству режим «наибольшего благоприятствования», т.е. разработать такие нормы, которые при любой, даже самой чрезвычайной, ситуации исключали бы перерасход этих ресурсов. Другими словами. Нормы расхода устанавливали не по действительному расходу энергоресурсов на единицу продукции, а по верхнему допускаемому пределу. Такая «практика» несла, кроме экономических, значительные социальные издержки, т.к. этот заведомый перерасход закладывался в цены на продукцию, выпускаемую предприятием. В результате, в стоимость товара включались потери, которые оплачивали потребители (обычные граждане). Кроме того, здесь играло и технологическое отставание нашего производства от производства Запада. Так, до недавнего времени приоритет отдавался не повышению эффективности использования энергии на производстве путем совершенствования технологий, а наращиванию мощностей в энергосистеме, что отразилось на энергоёмкости ВВП в целом.

Из сравнения энергоемкости обобщающего показателя ВНП некоторых стран видно, что РБ входит в пятёрку бывших союзных республик, имеющих наибольшую энергоемкость ВНП. По сравнению с Японией, в нашей стране этот показатель в 11,3 раза выше, но в 1,3 и 1,2 раза ниже, чем в Украине и РФ соответственно. (таблица 2).

Таблица 2. – сравнительные данные энергоемкости ВНП и потребления ТЭР и электроэнергии по отдельным странам.

Страна	ВНП на душу населения, USD	ТЭР на душу населения, т.н.э.	Энергоёмкость ВНП, кг н.э./1 USD	Потребление электроэнергии, МВт-ч/чел
Литва		2,19	1,62	2,67
Украина		3,29	1,72	3,85
Беларусь		2,69	1,24	3,38
Латвия		1,76	0,76	2,50
Польша		2,56	1,06	2,54
Россия		4,04	1,52	5,78
Эстония		3,55	1,26	5,14
Чехия		3,90	1,22	5,87
Венгрия		2,46	0,64	3,02
Финляндия		5,95	0,32	12,90
Франция		3,84	0,164	8,29
Швеция		5,60	0,233	16,30
Гармания		4,10	0,160	5,620
Дания		4,00	0,143	5,97
Швейцария		3,60	0,092	9,58
Канада		7,80	0,40	19,80
США		7,90	0,305	11,70
Япония		3,82	0,110	7,69

Энергосбережение является приоритетом государственной политики РБ, важным направлением в деятельности всех без исключения субъектов хозяйствования. Существует 3 основных направления энергосбережения:

малозатратные мероприятия по рационализации использования топлива и энергии, позволяющие сократить их потребление на 10-12%;

внедрение капиталоемких мероприятий: энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов, оборудования (способствует снижению потребности в энергии на 25-30%);

структурная перестройка экономики, связанная с увеличением доли неэнергоемких отраслей в производстве ВВП.

Энергия представляет собой общую количественную меру движения и взаимодействия всех видов материи. Это способность к совершению работы, а работа совершается тогда. Когда на объект действует физическая сила (давление или гравитация). Работа – это энергия в действии.

Энергия – способность тела или системы тел совершать работу.

Закон сохранения энергии: энергия не может быть уничтожена или получена из ничего, она может лишь переходить из одного вида в другой.

Во всех механизмах при совершении работы энергия переходит из одного вида в другой. Но при этом нельзя получить энергии одного вида больше, чем другого, при любых ее превращениях, т.к. это противоречит закону сохранения энергии.

На практике в основном используют следующие виды энергии:

механическая – энергия, которая проявляется при взаимодействии, движении отдельных тел или частиц (к ней относят энергию движения или вращения тела, энергию деформации при сгибании, сжатии, закручивании, растяжении упругих те; наиболее широко используется в различных машинах – транспортных и технологических);

тепловая – энергия неупорядоченного (хаотического) движения и взаимодействия молекул веществ (получается при сжигании различных видов топлива, широко применяется для отопления, проведения технологических процессов (нагревания, плавления, сушки, выпаривания и др.));

электрическая – энергия движущихся по электрической цепи электронов (применяется для получения механической энергии с помощью электродвигателей и осуществления механических процессов обработки материалов, для проведения электрохимических реакций и т.д.);

химическая – энергия, «запасенная» в атомах веществ, которая высвобождается или поглощается при химических реакциях между веществами (выделяется в виде тепловой энергии при проведении экзотермических реакций (горение топлива), либо преобразуется в электрическую в аккумуляторах);

магнитная – энергия постоянных магнитов, обладающих большим запасом энергии (электрический ток создает вокруг себя протяженные магнитные поля);

электромагнитная – энергия электромагнитных волн (видимый свет, инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские лучи и элекроволны);

ядерная – энергия локализованная в ядрах атомов радиоактивных веществ (выделяется при делении тяжелых ядер (ядерная реакция) или синтезе легких ядер (термоядерная реакция));

гравитационная – энергия, обусловленную взаимодействием массивных тел (энергия силы тяжести).

Энергия, непосредственно извлекаемая в природе, называется первичной.

Носители энергии называются энергоресурсами.

Классификация энергоресурсов:

1) По возобновляемости:

невозобновляемые энергоресурсы - это те, которые ранее были на­коплены в природе и в новых геологических условиях практичес­ки не образуются, например, уголь, нефть, природный газ.

возобнов­ляемые энергоресурсы - те, восстановление которых постоянно осуществляется в природе, например, энергия ветра, биотопливо, энер­гия морских волн и т.д.

2) По возникновению:

первичные – извлекаемые непосредственно из природы: уголь, нефть, природный газ, энергия ветра, биотопливо и т.п.;

вторичные – энергетический потенциал продукции, отходов, промежуточных и побочных продуктов, образующихся в технологических агрегатах, которые не могут быть использованы в самом агрегате, но могут полностью или частично использоваться для энергоснабжения других потребителей.

В международной системе единиц (СИ) в качестве измерения единицы энергии принят 1 Джоуль (1 Дж).

Электрическая энергия является одним из совершенных видов энергии. Ее широкое применение обусловлено следующими факторами:

получение в больших количествах вблизи месторождения ресурсов и водных источников;

возможность транспортировки на дольние расстояния любого количества энергии с относительно небольшими потерями;

способность трансформации в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую;

внедрение но основе электроэнергии принципиально новых прогрессивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды. Продуктов сгорания топлива.

Дата добавления: 2015-05-10