Панорама - Стойност и цена на горивата - Възобновяеми енергии, енергийна журналистика
За да разберем стойността на горивото, трябва само да мислим за огромното количество движение на хора и стоки по света. По суша, море и въздух. Без гориво търговията, туризмът и дори модерното земеделие и животновъдство са немислими.
Горивото, независимо от неговия произход, е вещество, което, реагирайки с кислород (обикновено този на въздуха), поражда други вещества (газове от горенето) и топлинна енергия. Получената топлинна енергия (топлина от горенето) има енергийно качество (ексергия), което зависи от температурата, достигната в процеса на горене; колкото по-висока е температурата, толкова по-ексергия (качество).
Тази топлина на изгаряне е практическият ефект, който се търси. За първоначалния ви анализ ще разграничавам горивата от изкопаем произход и тези от биомаса. Първият, минерални въглища, нефт и природен газ. Биомасата има много варианти: от дървесина от всякакъв вид до биогорива и биогаз.
Калорична сила
Цените също са много разнообразни и не е лесно да се даде критерий за сравнение, като се вземе предвид качеството на енергията. Това, което остава като критерий, е топлината на горене (използва се и терминът калоричност, въпреки че правилното наименование е „енталпия на горенето“). Трябва да се прави разлика между „по-висока калоричност“ (PCS) и „по-ниска калоричност“ (PCI), която се използва при изчисленията, тъй като, въпреки че по-високата калоричност е тази, измерена в съответните устройства (калориметрични помпи) и калориметри на потока) този, който наистина се използва, е долният, тъй като е горният, като се изважда топлината, необходима за изпаряване на водата, която се образува при горенето.
Като цяло изкопаемите горива имат стойности от порядъка на 10 000 kcal/kg, докато биомасата остава под 5000 kcal/kg. По този начин ще бъде направено сравнение на цените спрямо количеството топлинна енергия, което действително може да бъде получено при изгаряне. Можем да използваме kcal, но ще използваме kWh, тъй като имаме ясна връзка и препратка към електричеството (1 kWh = 860 kcal). В професионалните настройки, therm = 1000 kcal се използва широко като единица, което е доста близо до kWh. Цените на пазара днес са приблизително следните:
- Бензин: 16,35 c €/kWh
- Дизел: 12539 c €/kWh
- Бутан: 9 869 c €/kWh
- Природен газ: от € 10,57 c €/kWh (клиент с ниско потребление) до € 5,7 c €/kWh (клиент с по-голямо потребление)
Твърда биомаса:
- Маслинен камък: 4,09 c €/kWh - Пелети: 5,44 c €/kWh
- Чипс (насипно състояние): 2,47 c €/kWh
Електричество: 20 c €/kWh
Очевидно е, че тези цени се нормализират до един kWh произведена топлинна енергия. Вижда се как горивата, получени от твърда биомаса, са много по-евтини от тези от изкопаеми горива. Подсказващ въпрос, който интересува потребителите: същото количество топлинна енергия, получена с горива, винаги е по-евтино, отколкото ако се получава директно от електричество, посредством съпротивление (например в електрически мангал); всъщност би трябвало да е три пъти по-евтино, но както се вижда от данните, не е съвсем така, като последица от изкривяването, въведено от данъците.
Горивата, които използваме в различните приложения, в действителност са вещества, получени от оригиналните суровини, в някои случаи чрез доста сложни процеси, а в други много по-прости.
В този уводен преглед мисля, че е удобно да се изясни, че един аспект на горивата, който не може да бъде забравен, е, че при изгарянето се генерират различни видове газове, но тук ще разгледаме само въглеродния диоксид (CO2), основният парников газ. Обикновено е много лесно да се изчисли количеството CO2, което се получава при изгаряне. Всъщност тогава ще дадем данните, съответстващи на най-често срещаните горива.
За да завършим това въведение, не трябва да се забравя, че при изгарянето се получават и други газове, които като цяло са замърсители и причиняват нежелани ефекти върху човешкото здраве.
Процеси, чрез които горивата достигат до потребителя
Първата стъпка очевидно е да се получи суровината. Тази стъпка не винаги е лесна и много често придружена от силно замърсяване на мястото, където се извлича. Преди това се изисква работа за откриване на съответните вещества (въглища, нефт, природен газ). Очевидно е, че в някои случаи изследванията са по-сложни и трудни, отколкото в други; замърсяването винаги е много високо. Предвид целта на тази работа, няма да спра да обяснявам конкретен случай.