Prof.dr. Bo

1
PRIMARNA ENERGIJA
KAJ JE PRIMARNA ENERGIJA?
Primarna energija je vsebnost energije primarnega
energijskega vira.
KAJ JE PORABA ENERGIJE?
Poraba energije je v bistvu pretvarjanje
(konverzija) energije.
2
VRSTE ENERGIJE
kemicna in jedrska energija
odpadna toplota
elektricna energija
toplota
merilnik
toplota - kineticna energija - elektricna energija
UPORABNA ENERGIJA
DOBAVLJENA ENERGIJA
PRIMARNA ENERGIJA
ELEKTRARNA
Primarna energija Sekundarna energija Dobavljena
energija Uporabna energija
chemical energy kemicna energija primary energy
primarna energija heat energy toplotna
energija kinetic energy kineticna
energija electrical energy elektricna
energija power station elektrarna delivered
energy dobavljena energija usefull energy
uporabna energija
3
PRIMARNA ENERGIJA
oil nafta natural gas zemeljski plin nuclear
energy jedrska energija large hydro velike
hidroelektrarne coal premog new renewables
novi obnovljivi viri traditional biomass
tradicionalna biomasa
Celotna letna energija 424,0 EJ (1018 J) ali
10100 Mtoe Povprecna moc 13,4 TW (1012 J/s)
4
PRIMARNA ENERGIJA
Fosilna goriva Kolicina
Energija v EJ delež delež


vse
komercialne Nafta 3504
miljoni ton 146,7 34,6
39,1 Zemeljski plin 2407
milijarde kub.met. 90,7 21,4
24,1 Premog 3125 milijoni
ton 91,6 21,6
24,4 Skupaj fosilna goriva
329,0 77,6
87,6 Elektrika Jedrska elektrika 2590
GkWh(elektrika) 28,0 6,6
7,5 Velike hidroelektrarne 2670
GkWh(elektrika) 9,6 2,3
2,6 Ostali obnovljivi viri Tradicionalna
biomasa
48,0 11,3 / Novi obnovljivi
viri
9,0 2,1 2,4
Podatki za leto 2000 !
5
PRIMARNA ENERGIJA
nafta
premog
zemeljski plin
jedrska elektrika
hidroelektrika
PORABA PRIMARNE ENERGIJE GLEDE NA VIR MED LETI
1950-2000
6
PRIMARNA ENERGIJA
proizvodnja
cena
annual production letna proizvodnja
SVETOVNA PROIZVODNJA NAFTE IN CENA NAFTE V 20.
STOLETJU PRI CENI JE UPOŠTEVANA INFLACIJA
7
Podatki o ceni surove nafte so na
http//oil-price.net
February, Saturday 28 2009 - 101732



Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil 
44.12  ?0.64   1.43
1017 AM EST - 2009.02.28 1017 AM EST - 2009.02.28
                              

               
Mesecni potek cene surove nafte
8
February, Saturday 28 2009 - 101732



Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil 
44.12  ?0.64   1.43
1017 AM EST - 2009.02.28 1017 AM EST - 2009.02.28
                              

               
Kvartalni potek cene surove nafte
9
February, Saturday 28 2009 - 101339



Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil 
44.12  ?0.64   1.43
1013 AM EST - 2009.02.28 1013 AM EST - 2009.02.28
                              

               
Letni potek cene surove nafte
10
February, Saturday 28 2009 - 101732



Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil  Crude Oil 
44.12  ?0.64   1.43
1017 AM EST - 2009.02.28 1017 AM EST - 2009.02.28
                              

               
Petletni potek cene surove nafte
11
PRIMARNA ENERGIJA
CELOTNA POVPRECNA PROIZVODNJA MOCI JE 13,4
TW. Vsak prebivalec Zemlje porablja v povprecju
nekaj vec kot 2 kW moci (20 100 W žarnic).
12
PRIMARNA ENERGIJA

DELEŽ DELEŽ
DELEŽ MNOGOKRATNIK
MNOGOKRATNIK
SVETOVNE PROIZVODNJE PORABLJENE SVETOVNE
SVETOVNEGA
POPULACIJE ENERGIJE
ENERGIJE POVPRECNE PORABE POVPRECNEGA
BDP PREMOŽNE DEŽELE 14
35 48
3,3
3,7 PREOSTANEK SVETA 86
65 52
0,6
0,5 ZDA KANADA
5 21
26 5,0
4,6 ZAHODNA
EVROPA 15
11 16
2,3
3,1 SREDNJI VZHOD 2
12 3
1,3
0,9 AFRIKA
13 8
5
0,4 0,3
BDP bruto družbeni proizviod
13
PRIMARNA ENERGIJA PRIMER ZDA
Proizvodnja
Poraba
14
PRIMARNA ENERGIJA PRIMER FRANCIJA
Poraba
Proizvodnja
15
PRIMARNA ENERGIJA PRIMER INDIJA
Proizvodnja
Poraba
16
PRIMARNA IN DOBAVLJENA ENERGIJA V VELIKI BRITANIJI
coal premog oil nafta gas zemeljski
plin nuclear heat jedrska toplota hydro and
biomass vodna energija in biomasa
primary energy primarna energija delivered
energy dobavljena energija by fuel glede na
gorivo by sector glede na sektor by end use
glede na koncno porabo
solid trdna liquid tekoca gas
plinasta electricity elektrika lost in
conversion and delivery izgubljeno pri
konverziji in dobavi
space and water heating ogrevanje prostorov in
vode heat toplota cooking kuhanje transport
transport lights and appliances luci in
gospodinjski aparati machinery stroji
domestic domaca raba services
storitve transport transport industry
industrijy agriculture kmetijstvo
17
ODPADNA TOPLOTA
V termoelektrarni se samo 1/3 primarne energije
pretvarja v elektricno energijo. Ostalo
predstavlja odpadna toplota.
18
PROIZVODNJA ELEKTRICNE ENERGIJE V VELIKI BRITANIJI
Primarna energija v elektrarno
Proizvedena elektrika
Elektrika k potrošnikom
coal premog nuclear (inc. imports) jedrska,
vkljucno z uvozom gas zemeljski plin hydro and
other vodna in ostali viri waste heat odpadna
toplota transmission losses and own use izgube
pri prenosu ter lastna raba
19
PORABA ELEKTRICNE ENERGIJE
poraba elektricne energije na prebivalca na leto
v petih državah poraba se je v 40 letih povecala
za približno dvakrat
20
SEKUNDARNA ENERGIJA
RAZŠIRJANJE RABE ENERGIJE Evropa 10 000 let pred
našim štetjem kamena doba lovci v lesenih
kocah Mezopotamija 3000 let pred našim
štetem prva agrarna družba Egipt 1500 let pred
našim štetjem bronasta doba urejeno
poljedelstvo, namakanje, dovolj casa za gradnjo
piramid Dinastja Han 100 let pred našim
štetjem železna doba urejeno poljedelstvo,
namakanje Evropa 1300 našega štetja uvajanje
jekla, napredno poljedelstvo, trgovanje s
premogom Evropa 1900 našega štetja masovna
uporaba železnic, izumljanje novih industrijskih
procesov, parni stroji Bistvo je, da se energija
porablja za vedno nove procese!
21
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA PRIMARNE ENERGIJE NA PREBIVALCA V
RAZLICNIH OBDOBJIH
Hrana Gospodinjstva Industrija Transport Storitve
per capita primary energy consumption poraba
primarne energije na prebivalca food
hrana domestic energy domaca raba industry
industrija tranport transport services storitve
22
SEKUNDARNA ENERGIJA
HRANA Predstavlja najpomembnejši del energije na
prejšnji sliki. Clovek potrebuje okoli 10 MJ/dan
ali okoli 3,6 GJ/leto. UMETNA GNOJILA Kemiki v
18. in 19. stoletju odkrijejo, da rastline
potrebujejo za rast vec kot le sonce in dež. Iz
Cila zacnejo od 1840 uvažati NaNO3 (guano).
Amonijak NH3 proizvajajo kot stranski produkt
proizvajanja mestnega plina iz premoga. Energija,
ki se uporablja pri proizvodnji umetnih gnojil,
je poglavitna energijska postavka pri modernem
intenzivnem poljedelstvu. Pridelava žita na
hektar v Angliji je bila leta 1970 4
tone/hektar, sedaj je 8 ton/hektar.
23
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V KMETIJSTVU
MEHANIZACIJA Leta 1901 ima Velika Britanija 3,5
milijonov konjev. Od tega jih je na kmetijah 1,1
milijona. 30 agrikulturnih površin namenjenih
le za vzgajanje teh konjev 3,5 milijona konjev
oskrbuje 3,5 milijona hlapcev oz.
kmetijskih delavcev. Ob koncu 19. stoletja v ZDA
uporabljajo kombajne, ki jih vlece 40 konjev
hektar požanjejo v 40 minutah. Šele leta 1950
število traktorjev v razvitem svetu preseže
število konjev.
24
SEKUNDARNA ENERGIJA
Kombajn na konjski pogon iz leta 1936, ZDA
25
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V KMETIJSTVU
MODERNI KOMBAJN
Z uporabo kombajnov se je bistveno zmanjšala
populacija podeželja!
26
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V KMETIJSTVU
TRADICIONALNA CRPALKA NA VETER ZA
NAMAKANJE POLJ NA KRETI
27
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V GOSPODINJSTVIH OGREVANJE,
PRANJE, KUHANJE Že v starem Rimu poznajo
centralno ogrevanje. Prvi dimniki šele v 13.
stoletju. Po velikem požaru v Londonu 1666, ki
unici 13 000 hiš šele prvi predpisi o gradnji
dimnikov. V Avstro-Ogrski se placujejo davki po
številu dimnikov. Zato crne kuhinje.
28
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V GOSPODINJSTVIH
TIPICNA PEC NA PREMOG IZ SREDINE 19.
STOLETJA Ogrevanje prostora, vode in kuhanje
obenem. Takšne peci uporabljajo od 17. stoletja
dalje.
29
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V GOSPODINJSTVIH
Pranje je bilo še v sredi 19. stoletja izjemno
delovno intenzivno opravilo.
30
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI SHRANJEVANJU IN PREDELAVI
HRANE
Shranjevanje mesa, dva bistvena nacela Živali
zaklane in meso shranjeno v soli. Živali žive cim
bolj dolgo do porabe. Okoli leta 1900 Velika
Britanija uvaža pol milijona ton ledu iz
Norveške. Šele ob koncu 19. stoletja zacnejo
umikati klavnice iz centrov mest Pariz (Les
Halles), Chichago
31
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI SHRANJEVANJU IN PREDELAVI
HRANE
Mesarija v Parizu, 18. stoletje
32
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI SHRANJEVANJU IN PREDELAVI
HRANE
Sveže meso
Soljeno suho meso
Mesarji v Les Halles, Paris, 1900
33
Tržnica Les Halles Pariz 18. stoletje
Nakupovalno središce Les Halles Pariz 21. stoletje
34
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI SHRANJEVANJU IN PREDELAVI
HRANE
Žetev ledu za shranjevanje v hladilnici, ZDA,
1900.
35
SEKUNDARNA ENERGIJA
Leseno skladišce ledu po požaru, ZDA, 18.
stoletje. Lesa prakticno ni vec, vidne so samo
ledene kocke.
Obnovljena hiška za shranjevenje ledu. Danska.
36
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI RAZSVETLJAVI
Poglavitni postopek je bil gorenje. Dandanes
moderna 100 W žarnica seva 1400 lumenov, sveca 13
lumenov. Okoli leta 1750 porabi povprecna
družina 1 prihodka za dve sveci, ki gorita po
tri ure na dan. V osemnajstem in devetnajstem
stoletju izumijo oljne svetilke. Leta 1870
izumijo prvo elektricno žarnico. Leta 1880
postane elektricna žarnica komercialno dosegljiva.
37
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI RAZSVETLJAVI
Ucinkovitost razsvetljave merimo v
lumnih/watt Tip svetilke
Ucinkovitost (lumni/watt) Sveca
0,07 Plinska
svetilka 0,9 Elektricna
žarnica 5 Fluorescencna
žarnica 25 Nizkotlacna žveplena
žarnica 60 Svetlobne diode
65 pri toku 20 mA (2003)
38
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI RAZSVETLJAVI
Petrolejka, 18. stoletje. Petrolej iz nafte.
Oljna svetilka, Egipt, 1500 pr.n.š. Olje
živalskega izvora.
39
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI RAZSVETLJAVI
Plinska svetilka iz 19. stoletja
Prvi semafor iz leta 1868. V njem je plinska
svetilka, ki sveti skozi rdece ali zeleno
obarvano steklo. Instaliran je bil pred
parlamentom v Londonu.
40
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI RAZSVETLJAVI
Klasicna žarnica
Fluorescencni žarnici
Svetlece diode
Nizkotlacna žveplena žarnica
41
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI RAZSVETLJAVI
Audi R8 V10 prvi avtomobil, ki ima vsa svetila
na podlagi svetlecih diod, tudi dolge
žaromete. Januar 2009.
42
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V INDUSTRIJI
Živalsko kolo iz leta 1878. Za pogon v razlicne
namene.
Osem ljudi poganja gred v delavnici okoli leta
1750 (za vrtanje, žaganje, itd.).
43
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V INDUSTRIJI
INEXA-Štore, d.o.o. ACRONI Jesenice,
d.o.o. DANIELI ISPAT
IMPOL, d.d. DANIELI VAI SIEMENS
KONTINUIRNO ULIVANJE ALUMINIJA IN JEKLA
44
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V INDUSTRIJI
KONTINUIRNO ULIVANJE ALUMINIJA
45
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V INDUSTRIJI
Snov Energijska cena MJ/kg
Proizvodni proces Aluminij
227-324 kovina iz aluminijeve
rude Cement 5-9
iz surovin Baker
60-125 kovina iz bakrove
rude Polimeri 60-120
iz nafte Steklo
18-35 iz peska in drugih
materialov Železo
20-25 kovina iz železove rude Opeka
2-5 žgana
iz gline Papir
25-50 iz dreves
46
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE V TRANSPORTU
Energija, ki jo uporabljamo za transport mocno
narašca. To je možno samo zato, ker nam je
dovoljeno potovati ! Leta 1300 fevdalni gospodje
posestvujejo tlacane. Vecina tlacanov se od doma
oddalji najvec le pol dneva peš. (obicajno le do
najbližje vecje cerkve enkrat na leto na
romanje) V osemnajstem in devetnajstem stoletju
je kopenski promet pretežno z železnico. 1907
zacnejo v ZDA masovno proizvajati Ford
T-model. 1930 zacne Nemcija z izgradnjo avtocest
in prodajo Volkswagen hrošcev. V Evropi se
avtomobili zacnejo masovno uporabljati šele po
drugi svetovni vojni.
47
SEKUNDARNA ENERGIJA
PORABA ENERGIJE PRI STORITVAH
Storitve zajemajo vse aktivnosti, ki niso zajete
pod hrano, gospodinjstva, industrijo in
transport. Npr. TV, casopisi, visoko šolstvo,
telekomunkacije, luna parki, ... Poraba energije
za storitve mocno narašca.
48
SEKUNDARNA ENERGIJA
ENERGIJSKA INTENZIVNOST Nekatere države lahko
pridobivajo primarno energijo v manj umazani
obliki kot druge (npr. v hidroelektrarni namesto
v termoelektrarni) Nakatere države lahko
zaslužijo BDP z energijsko manj
zahtevnimi aktivnostmi kot druge (npr.
poljedelstvo namesto težka industrija,...) Nekate
re države uporabljajo energijo bolj varcno (npr.
vecja industrijska ucinkovitost, boljše izolacije
hiš,...) Nekatere države lahko porabijo vec
energije za ekonomsko neproduktivne aktivnosti
(npr. gledanje televizije, vožnja okoli za
zabavo, branje knjige, pošiljanje SMS,...)
49
SEKUNDARNA ENERGIJA
ENERGIJSKA INTENZIVNOST NEKATERIH DRŽAV
50
SEKUNDARNA ENERGIJA
POVZETEK
Energijo uporabljamo za naslednje namene Da
osnovne (mukotrpne) cloveške dejavnosti
postorimo z manj fizicnega dela. Da lahko delamo
tudi ponoci. Da lahko naredimo in razdelimo nove
proizvode. Da lahko vzpostavljamo vedno nove
cloveške aktivnosti kot so masovna potovanja,
komunikacije,... Vecina svetovnega prebivalstva
še vedno živi v razmerah, ki so dalec od
standardov razvitega sveta.