II Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ

1. II Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Dr.paed. Anda Zeidmane PIC, Jelgava, Latvija 19-20.08.2009

2. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ 1. KAS IR ENERĢIJA? 4. ENERGOVADĪBA 3. ENERĢIJAS PĀRVEIDOŠANA UN IZMANTOŠANA RŪPNIECĪBĀ 5. SITUĀCIJAS IZPĒTE PAPĪRA RAŽOŠANAS RŪPNIECĪBĀ

3. 1. KAS IR ENERĢIJA? Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Enerģija - ir fizikāls lielums, kura izmaiņa ir vienāda ar darbu, ko veic ārējie spēki. Mērvienība (J) - džouls Enerģijas patēriņš Enerģijas patēriņš pasaulē turpinās pieaugt par apmēram 2% gadā Ķīnā vislielākais - pieaudzis par 5,5% gadā (pēdējos 25 gados) Eiropā šis pieauguma skaitlis ir tikai 1%. ASV patērē 25% no pasaules enerģijas ASV iedzīvotāji sastāda 5% no visa pasaules iedzīvotāju skaita Jauda – laika vienībā veiktais darbs jeb darba paveikšanas ātrums vai ātrums, kādā enerģiju pārveido no viena veida otrā Mērvienība (W) - vats

4. Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Primārā enerģija (Primary energy ) ir tāda enerģija, kas nav vēl bijusi pārveidota. Pie primārās enerģijas pieskaita: * neatjaunojamo enerģiju, kuru satur dabā sastopamie kurināmie, piemēram , akmeņogles, jēlnafta, dabas gāze, urāns * atjaunojamo enerģiju, piemēram, saules starojumu, vēja enerģiju, hidroenerģiju, ģeotermālo enerģiju Atjaunojamā enerģija Kodolenerģija Akmeņogles un brūnogles Gāze Nafta Kopējā primārās enerģijas patēriņa sadalījums pēc kurināmā veidiem, EU-27 Avots: EEA, Energy & the Environment, 2008

5. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ * Neatjaunojamieenergoresursi - fosilie kurināmie kā piemēram, nafta, akmeņogles un gāze, kurus var lietot tikai vienreiz Izmeši, kas rodas fosilo kurināmo lietošanas rezultātā, ir ievērojami ietekmējuši klimata izmaiņas. * Atjaunojamie energoresursi

6. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Ar neatjaunojamiem enerģijas avotiem saistītās problēmas Var turpināt meklējumus jūrā, Arktikā un Antarktīdā, taču tas prasa izmaksas un rada ekoloģiskās problēmas Ierobežoti resursi Fosilie kurināmie tiek transportēti (pārvadājot vai pa cauruļvadiem). Politiskās situācijas nedrošība var kļūt par iemeslu piegādes pārtraukšanai. Piegādes drošība Risinājumi Tiek izstrādātas tehnoloģijas, lai savāktu un uzglabātu izdalītās ogļskābās gāzes, bet pagaidām ir neskaidrības par šī procesa tehnisko risinājumu, izmaksām, un uzglabāšanas riskiem. Siltumnīcefekta gāzu izdalīšanās • - dārgas dūmgāzu attīrīšanas iekārtas, • pilnveidota kurināmā sagatavošana un • sarežģīta degšanas kontroles sistēma • izmaksas ir ļoti dārgas Piesārņojuma emisijas

7. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ “Maksimālā naftas ieguve”: - tiks sasniegta 2020. gadā, kad naftas ieguves temps būs 93 miljoni barelu dienā (mbd). Pašreiz naftas patēriņš gadā sasniedz 85 mbd. Valda arī uzskats, ka “maksimālais naftas ieguves” punkts ir jau tagad sasniegts un jaunu naftas ieguves vietu atklāšana nenotiek tik ātri, lai savlaicīgi apmierinātu arvien pieaugošo pieprasījumu. avots: www.peakoil.com

8. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Atjaunojamās enerģijas izmantošana rūpniecībā Hidroelektrostacijas * Ūdens dzirnavas * Hidroelektrostacijas - tiek izmantota ūdens potenciālā enerģija starp diviem līmeņiem. Nakts laikā, kad pieprasījums un elektroenerģijas izmaksas ir zemākas, ūdens tiek iesūknēts augstākajā ūdens krātuvē. Lielāka pieprasījumā periodā uzkrāto ūdeni atbrīvo, ražojot elektrību. Ūdeni ir viegli uzkrāt un tas dod lielu enerģijas daudzumu Vēja enerģija Virs jūras vēju potenciāls ir labāks nekā virs zemes, tādēļ Eiropā tiek plānoti vai jau realizēti projekti lielu vēja ģeneratoru parku izbūvei. Rūpnīcas dažkārt uzstāda dažas vēja turbīnas, ja to atļauj zemes platības Saules enerģija Saules bateriju - neliela apjoma apkures vai sildīšanas vajadzībām

9. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Atjaunojamās enerģijas izmantošana rūpniecībā Enerģija no jūras: Jūras enerģiju galvenokārt izmanto elektrostacijās vai tehnoloģiju vajadzībām, ja neskaita pētniecības darbus piekrastes zonā un navigācijas sistēmu darbināšanu bākās Plūdmaiņas - Saules un Mēness gravitācijas spēks, kas rada plūdmaiņas (paisumu un bēgumu); Pasaulē pirmā paisuma un bēguma elektrostacija atrodas pie Rances upes grīvas Francijā Jūras zemūdens straumes - Zemes rotēšana savienojumā ar saules enerģiju rada straumes okeānos un vējus; -pārvieto lielus daudzumus ūdens un var darbināt zemūdens turbīnas, ražojot kinētisko enerģiju, piemēram, Strangfordas Lu Ziemeļīrijā Viļņi - Vēju radīto viļņu kustību var pārveidot mehāniskajā enerģijā, kuru savukārt var pārveidot elektroenerģijā. Pašlaik zinātnieki nopietni pēta šo enerģijas veidu.

10. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Atjaunojamās enerģijas izmantošana rūpniecībā Ģeotermālā enerģija - rada radioaktīvo minerālu sairšanas process un zemes iekšējais siltums Ģeotermālo enerģiju parasti saista ar siltajiem avotiem, geizeriem un vulkāniskām aktivitātēm, piemēram Īslandē un Jaunzelandē. Pirmā sausā tvaika ģeotermālā elektrostacija tika uzcelta Larderello Toskānā, Itālijā 1904. gadā. Šodien Larderello elektrostacija nodrošina ar elektrību apmēram vienu miljonu mājsaimniecību. Biomasa izmantot speciāli audzētus augus, tos dedzinot un radot siltumenerģiju, vai pārvēršot tos gāzes vai šķidrajā kurināmā, lai ražotu elektroenerģiju. Biomasu atšķirībā no citiem atjaunojamās enerģijas avotiem ir iespējams uzglabāt

11. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Atjaunojamās enerģijas izmantošana rūpniecībā Atkritumi -bioloģiski sadalās izgāztuvēs, dabiskā ceļā veido gāzi (metāna bagāts kurināmais), kuru var sadedzināt elektroenerģijas ražošanai, taču kaut arī siltumu saražo, to parasti arī zaudē * notekūdeņu dūņas, * virca, * bioloģiskie atkritumi no alus ražotnēm, lopkautuvēm un citām pārtikas * Pilsētsaimniecības radītos atkritumus, komerciālos un rūpnieciskos atkritumus, piemēram, iepakojumu, dedzina speciālās krāsnīs siltumenerģijas un elektriskās enerģijas ražošanai.

12. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Atjaunojamie enerģijas avoti Pēc Starptautiskās enerģētikas aģentūras (2007) statistikas datiem, atjaunojamā enerģija 2004. gadā sastādīja 13,1% no pasaules kopējās primārās enerģijas padeves Solārā Vēja Ģeotermālā Hidro 16,7% Biomasa un Atkritumi 79,4% Atjaunojamo enerģijas avotu proporcija primārās enerģijas patēriņā ES-27. Avots: EEA, Energy & the Environment, 2008

13. 2. ENERĢIJAS AVOTI Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Atjaunojamie enerģijas avoti Atjaunojamā enerģija kopējā primārās enerģijas ražošanā 2006. gadā (biomasa, ģeotermālā enerģija, hidroenerģija, vēja un saules enerģija, 1000 toe) Avots: Eurostat mājas lapa

14. 3. ENERĢIJAS PĀRVEIDOŠANA UN IZMANTOŠANA RŪPNIECĪBĀ Pārveidotā enerģija • primārā enerģija tiek pārveidota ērtākos enerģijas • nesējos: pārveidotajā enerģijā vajadzīgi sarežģīti risinājumi sadales sistēmu veidošana Elektroenerģija Šķidrais kurināmais Var transportēt uzglabāšanai nepiemērota Viegli uzglabāt un transportēt visizplatītākais pārveidotās enerģijas veids Ērtā elektroenerģijas izmantošana radījusi plašu energosistēmas tīklu, kas elektroenerģiju centralizēti sadala no elektrostacijas Tomēr jāpatur prātā, ka arī pārstrāde un transportēšana patērē enerģiju

15. Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ 3. ENERĢIJAS PĀRVEIDOŠANA UN IZMANTOŠANA RŪPNIECĪBĀ Primāro energoresursu pārveidošana (piem. akmeņogles vai vējš) pārveidotajā enerģijā (piem. elektroenerģijā) un tās pielietojums ( apkure, apgaismojums, dzinēji u.c.)

16. 3. ENERĢIJAS PĀRVEIDOŠANA UN IZMANTOŠANA RŪPNIECĪBĀ Elektroenerģijas ražošana ražo no atjaunojamiem energoresursiem; vēja, ūdens, Saules, biomasas, ģeotermālās enerģijas, bet galvenokārt to ražo, dedzinot fosilos kurināmos vai kodolreaktorā Kodolreaktori pārveido ūdeni no šķidra stāvokļa saspiestā tvaikā kodola dalīšanās reakcijas siltumenerģija darbina turbīnu mehāniskā enerģija elektriskā enerģija Gāzes turbīnas sadedzina turbīnas darbināšanai radušās izplūdes gāzes izmanto tvaika iegūšanai balstās uz kurināmo – gāzi var izmantot arī citu fosilo kurināmo ,piemēram, akmeņogles Koģenerācijas stacija (termoelektrostacija) vienlaicīgi ražo gan siltumu, gan elektroenerģiju

17. 3. ENERĢIJAS PĀRVEIDOŠANA UN IZMANTOŠANA RŪPNIECĪBĀ Degvielas ražošana Jēlnafta pārstrādā dīzeļdegvielā, benzīnā kerosīns, dīzeli Sašķidrinātā gāze - spiediena procesā radīta gāze, kas paredzēta uzglabāšanai un transportēšanai Rūpniecībā apkurei un tvaika iegūšanai transporta līdzekļiem Augu izcelsmes resursi bioķīmiski pārveido metanols etanols biodīzelis

18. Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ Kopējais enerģijas patēriņš (1000 t.o.e.) partnervalstīs 1995. g.un 2006. gadā. (avots Eurostat mājas lapa)

19. Enerģijas izmantošana RŪPNIECĪBĀ 4. ENERGOVADĪBA kā energovadības sistēmu pielieto rūpniecībā Līdzīgu energovadības sistēmu var izmantot arī citur, pielāgojot to gan lieliem, gan maziem uzņēmumiem. To var izmantot arī skolas vajadzībām. 5. SITUĀCIJAS IZPĒTE PAPĪRA RAŽOŠANAS RŪPNIECĪBĀ

20. Paldies par uzmanību! Anda Zeidmane Anda.Zeidmane@llu.lv