Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


Az Energiahatékonyságról ( 4. Az energialánc )

2016.09.01

4. Az energialánc

 

slide_5-1-.jpgAmikor egy könnyed mozdulattal felkapcsoljuk a villanyt, nem gondolunk rá, hogy egy nagy és bonyolult rendszerhez csatlakoztunk. A villamos energia esetében ez a rendszer a villamos rendszer, mely a következő fő elemeket tartalmazza.

Valahol vannak bányák, ahol a szenet, olajat, földgázt vagy hasadóanyagot bányásszák. Így kapjuk az ún. primer energiahordozókat. Ezek a primer energiahordozók általában közvetlenül nem használhatók fel, hanem valamilyen kezelést igényelnek.

Ez történik az elsődleges feldolgozás során. A szenet különválasztják a meddőtől, osztályozzák, tisztítják. Az olajat és a földgázt víztelenítik, etávolítják belőlük a szilárd szennyezőket, stb.

A kitermelő vállalatok termékét, az elsődlegesen feldolgozott energiahordozókat tárolják, majd a további felhasználás helyére szállítják.

A villamos erőművekben az energiahordozókat ismételt tárolás után átalakítják villamos energiává. Ez a kritikus folyamat a másodlagos feldolgozás vagy nemesítés. A nemesített energiahordozó már alkalmas a végső felhasználásra.

A villamos energiát ezután az országos nagyfeszültégű hálózaton keresztül  az áramszolgáltatókhoz szállítják.

Az áramszolgáltatók feladata az energia elosztása. A nagyfeszültségű áramot transzformátor telepek segítségével - több lépcsőben - átalakítják és eljuttatják a fogyasztókhoz az ún. elosztó hálózaton keresztül. A szolgáltatók felelőssége az árammérőkig terjed.

A mérők túloldalán következik a fogyasztói hálózat, mely a szolgáltatótól vásárolt energiát eljuttatja az egyes fogyasztó készülékekhez, illetve fogyasztói csatlakozási helyekhez.

Végül az energia - megfelelő kapcsoló-berendezésen keresztül - a fogyasztói készülékekbe, azaz gépekbe, motorokba, lámpákba, stb. jut.

A felsorolt létesítmények és tevékenységek sorát hívjuk energialáncnak1 . A láncnak a bányától a mérőig terjedő része a szolgáltatói oldal, míg a mérő túlfele a fogyasztói oldal.

Az energialánc felépítése sokféle lehet a kiindulási energiahordozóktól, az igényelt végtermékektől és az alkalmazott technológiától függően. A tipikus elemek mindig az alábbiak:

primer energiahordozó bányászata → elsődleges feldolgozás → tárolás → szállítás → nemesítés → tárolás → elosztás → végső felhasználás.

A kőolajra alapuló energialáncban például a másodlagos feldolgozás a finomítás, ahol a nyersolajból benzint, gázolajat, fűtőolajat és egyéb szénhidrogén termékeket állítanak elő.

Az energialáncok egymással is kapcsolatban állnak, például a kőolajláncból a nehéz fűtőolajok legjelentősebb része az erőművekbe megy át.

Az energialáncok általános sajátossága, hogy minden elemükben vesztességek lépnek fel. A végső felhasználás helyén a kiindulási primer energiának általában csak a 20-50%-a jelenik meg. Ahhoz például, hogy a 100 literes forróvíz-tárolóban 1 kWh villamos energiát hővé alakítsunk ( ami a víz hőmérsékletét 8,60C-kal emeli ), az országos villamosenergia-rendszerben kb. 5 kWh-nak megfelelő primer energiát kellfelhasználni.

A veszteségeknek sok formája jelentkezik. A bámnyászat és primer feldolgozás során például egyszerű anyagveszteségek lépnek fel: a kőolaj egy része elfolyik ( nem kis környezetszennyezést okozva ), a szén egy része a meddőbe kerül, stb.

A legjelentősebbek általában a feldolgozási veszteségek. A fűtőanyagok villamos energiává alakításakor például az energia 60-70%-a hulladékhő formájában elvész. ( Ez részben a termodinamikai törvények, részben az alkalmazott technika tökéletlenségének a következménye. )

Számottevőek a szállítási veszteségek is. Ezek csökkentik a végső felhasználónál igénybe vehető energia mennyiségét és környezetszennyezést okoznak. A villamos energia szállításánál csak hulladékhő keletkezik, az olajvezetékeknél már más is - pl. Bodrog- és Körösszennyezés. A gázrendszereknél a szállított gáz 10-30%-a azoknak a kompresszoroknak a hajtására fordítódik, amelyek a gázt a vezetékekben továbbítják. Súlyos következményei vannak a gázszállító vezetékek szivárgásainak is. Szerencsés esetben "csak" üvegház hatást okozó metánt szolgáltatnak, kevésbé szerencsés esetben robbanásos katasztrófát idéznek elő.

Az energiahordozók tárolása is veszteséggel jár. Például az erőművekben elterjedten használt nehéz fűtőolajat 80-900C-on kell tárolni, ellenkező esetben az olaj bedermed és szivattyúzhatatlanná válik.  

Az energiaveszteségek egyik elkerülhetetlen válfaja az energiaátalakítási lépcsők önfogyasztása. Arról van szó, hogy minden egyes művelet az energialáncban maga is energiát fogyaszt. Különösen jelentős energiafelhasználással jár a bányászat, a nemesítés és a szállítás.

Azenergialáncok kapcsán tekintsük át, hogy mi állhat a lánc elején, vagyis miből nyerhetünk energiát.

11401294_1591301214478170_3564090262389614421_n-1-.jpgJelenleg az ember legnagyobbrészt szenet, olajat és földgázt - ún. fosszilis energiahordozókat - használ energiatermelésre. Egyes helyeken a kisebb értékű fosszilis anyagok, pl. a tőzeg és az olajpala használatára is sor kerül. A fosszilis tűzelőanyagokat bizonyos egyszerű tisztítási, osztályozási műveletek után közvetlenül használják hőtermelésre vagy az ún. hőerőművekben villamos energia előállítására. A kőlajból nyerik a legértékesebb folyékony energiahordozókat, a benzint, a gázolajat és a kerozint.

Az utóbbi néhány évtizedben jelentősen megnőtt a nukleáris energia felhasználása. A természetben található hasadó anyagokból ( elsősorban uránból ) megfelelő feldolgozás, gusítás után nukleáris fűtőelemeket készítenek, amelyek a villamos energiát előállító atomerőművek fűtőanyagai.

Régi idők óta hasznosítja az emebr a folyók energiáját. Az utóbbi időkben a vízenergia más formáinak - pl. a tengerek hullámzásának vagy az árapálynak - a hasznosítására is kidolgoztak eljárást.

Hasonló hagyománya van a szélenergia hasznosításának is. A korábbi szélmalmok mai utódjai a szélturbinák, melyek csoportosan , "szélfarmba" telepítve számottevő mennyiségű villamos energiát tudnak előállítani.

A tűz felfedezése óta az egyik általánosan használt energiaforrásunk a tűzifa. A növényi és állati eredetű anyagok2 képezik az ún. biomasszát.

Közismert módon a Föld belseje jóval melegebb, mint a kérge. Ez a belső ún. geotermikus energia is hasznosítható. A hagyományos hasznosítási mód a feltörő vagy fúrásokkal hozzáférhetővé tett geotermikus fluidumok ( termálvíz, gőz ) értékesítése. Lehetőség van más hasznosítási eljárásokra is. Ma már a geotermikus energiának a villamos áram termelésére történő hasznosítása is megoldott műszaki szempontból, csak a szükséges berendezés nagyon drága.

A fosszilis és nukleáris energiák után említett víz-, szél-, biomassza és geotermikus energia mind ún. megújuló energia. Az összes megújuló energia mögött a Nap energiája áll. A geotermikus energiát azért sorolják a megújuló energiák közé, mert ember általi hasznosítása nem csökkenti felhasználható mennyiségét, másrészt a napsugárzás is hozzájárul ahhoz, hogy a földkéreg hőmérséklete ne csökkenjen. Tremészetesen a napsugárzást közvetlenül is lehet energiatermelésre hasznosítani: az ún. napkollektorokkal hőt, a fényelemekkel villamos energiát nyerhetünk.

Az egyes energiafajták rendelkezésre állásának kérdését "A Föld energiamérlege" c. fejezetemben tekinthetjük át.

Tehát az energiafogyasztókhoz az energiát az energialánc juttatja el, mely a primer energiahordozók bányászatával kezdődik és a fogyasztói készülékeknél végződik. Az energialánc minden elemében veszteségek és környezetszennyezések lépnek fel. A végső energiafogyasztás csökkentésével a lánc minden elemében csökkennek a veszteségek.

1 - Használatos a vertikum kifejezés is, ezt azonban elsősorban az energiatermelő rendszerre értik, és nem értik bele a fogyasztói rendszert.

2 - Gyakorlatilag minden növényi eredetű száraz anyag eltüzelhető. Nagy jelentősége van a mezőgazdasági melléktermékek hasznosításának. A világ egyes részein, oéldául Indiában a legfőbb háztartási tűzelőanyag a szárított tehéntrágya.

                                                                                           Köszönettel Tschongor!

 

Hozzászólások

Hozzászólás megtekintése

Hozzászólások megtekintése

Nincs új bejegyzés.