Удельная теплотворная способность топлив
Невозобновляемые и возобновляемые энергоресурсы
Все энергоресурсы делятся на первичные и вторичные. В свою очередь первичные энергоресурсы могут быть возобновляемые и невозобновляемые.
Возобновляемые природные ресурсы это такие объекты, о восстановлении запаса которых заботится сама природа. Многие из них практически не зависят от того, в какой мере общество вовлекает их в хозяйственный оборот: солнечная энергия, гидроэнергия, энергия ветра, приливов, морских течений, волн, внутреннего тепла Земли, в том числе геотермальная энергия. Есть и другие - такие, интенсивное использование которых ведет к уменьшению их запаса в краткосрочном и даже достаточно длительном периоде, такие как биомасса. Они, однако, могут рассматриваться как возобновляемые в длительной перспективе.
Невозобновляемые энергоресурсы это такие ресурсы, запас которых принципиально исчерпаем, - минеральное топливо, уран. Ядерная энергия относится к невозобновляемым энергетическими ресурсами, так как её источником являются радиоактивные (преимущественно урановые) руды.
Будучи разнообразными по качеству, энергоресурсы обладают определенной взаимозаменяемостью: вместо угля может быть использован мазут или газ, вместо урана - солнечная энергия и т.д.
Удельная теплотворная способность топлив
Будучи разнообразными по качеству, энергоресурсы обладают определенной взаимозаменяемостью; вместо угля может быть использован мазут или газ, вместо урана - солнечная энергия и т.д. Как правило, обществу не безразлично, какие виды ресурсов или энергоносителей применить для достижения поставленных целей. При выработке решений об их наилучшем использовании все энергоресурсы важно сопоставить количественно. Наиболее удобным принципом такого соизмерения оказалось сравнение их теплотворных способностей, т.е. потенциального объема теплоты, выделяемой при сжигании единицы данного топлива. Для нетопливных энергоресурсов сначала, как правило, оценивается возможность выработки с их помощью электрической энергии, которая также сводится к единицам теплотворной способности.
Теплотворная способность может измеряться в Джоулях (Дж), калориях (кал) или англо-американских единицах (Btu) – количество тепла, нужное для повышения t одного фунта воды на 1 градус Фаренгейта, т.у.т. Кроме того энергоресурсы и энергоносители можно измерять в натуральных физических единицах и неких условных единицах. В отечественной системе в качестве натуральных измерителей используются весовые единицы тонны (а также соответственно килограммы, граммы), а для измерения количества газообразного топлива - метрические - кубические (м3).
Условное топливо также позволяет соизмерять разные виды топлива. Отечественная система берет за основу так называемый "угольный эквивалент" - такое топливо, тонна которого при сжигании выделяет 7000 ккал тепла, как высококачественный уголь. Любое количество топлива можно свести к условному топливу, зная его теплотворную способность. Например, тонна сырой нефти выделяет примерно 10000 ккал. Это означает, что для перевода нефти в угольный эквивалент следует указанные объемы умножить на коэффициент 1,43. Дру-гие виды топлива имеют другие перерасчетные коэффициенты.
1 т у.т.=7000 ккал, 1 кДж = 0,24 ккал. Электроэнергия кВт ч 0,123 т у.т., Доменный газ, м3 0,12, Косовый газ, м3 0,51, Природный газ, 1000 м3 1,2, Уголь, т 1,02, Нефть, т 1,43, Пар производственный, т 0,097, Пар отопительный, т 0,096.
Качество используемых видов топлива, очевидно, зависит от их теплотворной способности, хотя это и не единственный фактор, его определяющий. Наивысшая из всех первичных видов топлива теплотворная способность - у нефти, обладающей коэффициентом перевода в условное топливо более 1,4. Высококачественным энергоресурсом является природный газ, который к тому же сгорает полнее других топлив и более экологичен. Каменные угли, как правило, имеют коэффициенты пересчета ниже 1, бурые угли - порядка 0,5. Сланцы, торф - еще ниже.
Так как различные виды топлива взаимозаменяемы, они конкурируют друг с другом. В таких условиях цены на более качественные ресурсы должны чаще всего устанавливаться выше. Действительно, на мировых рынках, как и в большинстве стран, наиболее дорогим из первичных видов топлива постоянно является нефть. На втором месте – газ. Однако, существуют исключения: наибольший разброс в ценах наблюдается на угольных рынках, что вызвано не только большими различиями в качестве отдельных марок и сортов, но и тем, что правительства некоторых стран, например Германии, проводят политику субсидирования добычи или использования отечественных углей. Однако в целом имеется очень жесткая взаимосвязь между теплотворной способностью ресурса и его ценой, которая не меняется, если рассматривать не только первичные виды топлива, но и вторичные.