1 POJĘCIA I SKRUTY Energia pierwotna – energia czerpana z przyrody w postaci nieodnawialnej i odnawialnej. Energia nieodnawialna – energia chemiczna paliw stałych, ciekłych i gazowych oraz energia paliw rozszczepialnych. Energia odnawialna – energia słoneczna, energia wód, energia geotermiczna, energia wiatru, energia maremotoryczna i maretermiczna, energia biomasy. Energia użytkowa – energia potrzebna człowiekowi do podtrzymania życia i rozwijania aktywności; wyróżnia się następujące postacie energii użytkowej: praca mechaniczna, ciepło, światło, dźwięk, energia chemiczna żywności i pasz, energia chemiczna materiałów, sprzętów i narzędzi.
2 Energia bezpośrednia – energia będąca przedmiotem zakupu w celu zaspokojenia potrzeb człowieka na energię użytkową; do energii bezpośredniej zalicza się zwykle: energię elektryczną, ciepło grzejne, energię chemiczną paliw pierwotnych i przetworzonych zużywaną bezpośrednio. Egzergia – miara ilościowa jakości energii wyznaczona za pomocą minimalnej pracy niezbędnej do wytworzenia określonego materiału z powszechnie występujących składników otaczającej przyrody przy wykorzystaniu otocznia jako jedynego źródła ciepła. Skumulowane zużycie energii – sumaryczne zużycie energii obciążające wszystkie etapy procesów wytwórczych i transportowych prowadzących do rozpatrywanego produktu. Paliwa pierwotne i wtórne, nośniki energii pierwotne i wtórne.
3 Jednostki przeliczniki i symbole:1 t p.u. – jedna tona paliwa umownego 1 t p.u. = 29,3076 GJ = 0,7 t o.e. = 8,141 MWh 1 t o.e. – jedna tona oleju ekwiwalentnego 1 t o.e. = 41,86 GJ = 1,4286 t p.u. = 11,6278 MWh M.a. – na mieszkańca na rok Przykładowo w Poznaniu: 1 kWh = 0,5 zł 1 GJ = 30 zł 1 m3 gazu typu E = 2 zł
4 RYS HISTORYCZNY: Przeciętne dobowe zapotrzebowanie na energię z pożywienia to ok. 9 MJ. Najprostsza forma pozyskiwania energii to ciepło ze spalania paliw stałych, a do wytworzenia pracy – koło wodne, a następnie wiatr. Do połowy XIX w. podstawową siłą napędową były mięśnie ludzi i zwierząt. Ok. roku 1850 jej udział wynosił 94%, pozostałe 6% to spalanie, woda i wiatr. Zastosowanie w XVIII w. maszyny parowej udoskonalonej przez Watta, połowa XIX w. to turbina wodna, druga połowa to silnik spalinowy (Lenoir, Otto). Koniec XIX w. to wynalezienie turbiny parowej akcyjnej przez Karola de Lavala (1883), a po roku turbiny reakcyjnej Persona. Na początku XX wieku wynaleziono turbiną gazową. W roku 1939 Niemcy: Hahna i Strassmann jako pierwsi rozbili jądro atomu, co zapoczątkowało erę atomu. Jako ostatni przełom uznaje się ogniwa fotowoltaniczne.
5 ŹRÓDŁA ENERGII: Podstawowym źródłem energii dla ziemi jest promieniowanie słoneczne. W kierunku ziemi emitowane jest TW (1 TW = 1012W), a dla porównania moc krajowych elektrowni to 0,035 TW. Bilans: ok. 30% energii odbija się od atmosfery, ok. 47% pochłaniają lądy i morza, ok. 23% realizuje obieg hydrologiczny (parowanie i opady), ok. 0,2% (380 TW) wprawia w ruch powietrze i fale morskie i zaledwie ok. 0,02% (38 TW) pochłaniają rośliny, których liście magazynują energię w postaci wiązań chemicznych (zamiana CO2 i H2O w węglowodory i tlen). Wytworzone przez rośliny węglowodory jako odpady roślinne i zwierzęce gromadziły się przez setki milionów lat w złożach tworząc zasoby węgla, ropy i gazu, które są obecnie podstawą bazą surowców energetycznych.
6 Zasoby paliw pierwotnych:Ekonomiczne nieopłacalne Ekonomiczne opłacalne odkryte nieodkryte
7 Porównanie wskaźnika zużycia energii pierwotnej i energochłonności produktu krajowego bruttoStruktura zużycia energii pierwotnej
8 Zapotrzebowanie na energię bezpośrednią oraz struktura pozyskania i zużycia
9 KIERUNKI POLITYKI ENERGETYCZNEJ POLSKIZmniejszenie energochłonności poprzez racjonalizację użytkowania paliw i energii, czyli optymalizację. Wyróżniamy racjonalizację: strukturalna, techniczną i organizacyjną. Najbardziej energochłonne produkty przemysłowe to: stal, cement, szkło, metale nieżelazne, celulozę oraz część produktów chemicznych tj. amoniak, siarka i włókna sztuczne. W gospodarce bytowo-komunalnej ok. 80% energii zużywane jest na ogrzewanie. W sektorze transportowym dążymy do racjonalizacji zużycia paliw ciekłych, poprawy organizacji przewozów, zwiększenie sieci transportu kołowego poprzez budowę autostrad i dróg szybkiego ruchu, modernizację sieci kolejowej.
10 KIERUNKI POLITYKI ENERGETYCZNEJ POLSKIZwiększenie dostępności paliw, co ogranicza import i minimalizuje straty produkcyjne wynikające z braku nośników energii. Szacuje się, że brak paliwa w ilości 1% powoduje spadek o 2% dochodu narodowego wytworzonego w zakładach przemysłowych Straty wynikające z braku energii elektrycznej są razy większe niż kosz jej dostarczenia Stymulacja rozwoju technik i technologii wykorzystania energii odpadowej oraz zwiększanie wykorzystania surowców wtórnych.
11 PODSYSTEM PALIW STAŁYCH:Zaliczamy do nich: Węgiel kamienny, Węgiel brunatny, Torf i drewno, Koks i półkoks, Brykiety. Pozyskiwanie paliw stałych w Polsce w mln t p.u.
12 CECHY KRAJOWEGO SYSTEMU ZAOPATRZENIA W WĘGIEL KAMIENNY:Skupiona produkcja przy rozproszonej konsumpcji. Sezonowe wykorzystanie paliw na cele ciepłownicze przy całorocznej produkcji. Zróżnicowana jakość węgla. Niedostateczna baza wzbogacania węgla niskich klas. Konieczność składowania co powoduje straty ilościowe.
13 ZALECENIA MODERNIZACYJNE SYTEMU REDYSTRYBUCJI WĘGLA KAMIENNEGO:Restrukturyzacja kopalń (zamykać nierentowne). Modernizacja transportu kolejowego i ograniczenie kilkukrotnych przeładunków. Budowa zakładów wzbogacania węgla. Wycofywanie z eksploatacji węgli zawierających siarkę powyżej 0,3 g/MJ. Dostosowanie składowisk paliw do równomierności wydobycia. Odsalanie wód kopalnianych zagrażających Odrze i Wiśle. Racjonalizacja w obrębie kraju produkcji energii elektrycznej – unikanie skupionej emisji do atmosfery. Zagospodarowanie skłądowis odpadów stałych stanowiących do 30% masy paliwa.