Потребление первичной энергии

Первичное потребление энергии ( PEV ) - это потребление первичной энергии , необходимое для процесса. Потребление первичной энергии является результатом конечного потребления энергии и потерь, возникающих при выработке конечной энергии из первичной энергии.

С экономической точки зрения потребление первичной энергии - это общий объем первичной энергии, поставляемой в экономику . Обычно он определяется сроком на один год. Вместе с ней оказываются энергетические услуги . К ним относятся производство, отопление , охлаждение, перемещение, электронная обработка данных , телекоммуникации или освещение. Эта энергия обычно снова используется вскоре после ее извлечения . Часть хранится в угольных отвалах , пещерах для природного газа , нефтебазах или нефтесодержащих кавернах.

Термин «потребление энергии» неточен в физическом смысле, поскольку энергия не может быть потреблена ( закон сохранения энергии ), а только преобразована ( преобразование энергии ) или обесценена ( обесценивание энергии ). Фактически потребляются (традиционные) источники энергии.

В некоторых случаях государство действует как запас стратегических резервов , например, стратегических запасов нефти .

Компании накапливают первичные источники энергии, чтобы в периоды пиков нагрузки с высоким потреблением энергии ( мощности ) их обслуживать.

Используемые источники энергии

Используемые источники энергии :

Обычная энергия:

Возобновляемая энергия :

Определение расхода

Рабочая группа по энергетическим балансам определяет потребление первичной энергии следующим образом :

Первичное потребление энергии в стране = объем энергии в стране - экспорт - глубоководные бункеровки - накопление.

Объем бытовой энергии складывается из:

Внутреннее производство энергии = внутреннее производство энергии + импорт + изъятие запасов

Внутреннее потребление первичной энергии является результатом внутреннего энергоснабжения, скорректированного с учетом торгового баланса с зарубежными странами и изменений в уровнях хранения.

Принцип эффективности

Принцип эффективности используется в Германии с 1995 года для расчета потребления первичной энергии . Он также используется международными организациями IEA , EUROSTAT и ECE .

В случае энергоносителей, которые преобразуют свою энергию путем сжигания и чья теплотворная способность известна (в основном, ископаемое топливо ), соответствующая теплотворная способность умножается на соответствующее использованное количество. Для биомассы источников энергии, мусора и осадка сточных вод , если теплотворная способность неизвестна, метод замещения, описанный ниже, используется для определения энергии, участвующей в потреблении первичной энергии.

Оценка ядерной энергии основана на 33% эффективности преобразования энергии в электричество. Что касается потребления первичной энергии, то ядерная энергия имеет более чем в три раза больше энергии, чем электроэнергия, вырабатываемая ядерной энергетикой. По сравнению с методом замещения, метод повышения эффективности приводит к более высокой доле первичной энергии в случае ядерной энергии и меньшей доле других источников энергии.

При производстве электроэнергии из других источников энергии, например B. регенеративная энергия, такая как гидроэнергетика, ветер или фотоэлектрическая энергия, только генерируемая электрическая энергия поступает в потребление первичной энергии. Это предполагает эффективность 100% для расчета потребления первичной энергии. Источники энергии: гидроэнергетика, ветер или фотоэлектрическая энергия, по сравнению с источниками энергии, которые реализованы с низкой степенью эффективности, сильно недопредставлены в статистике потребления первичной энергии, например, в 3 раза по сравнению с ядерной энергией без комбинированной энергии. тепло и мощность . В 2006 году ни одна из действующих атомных электростанций в Германии не имела теплоэлектроцентрали.

Баланс внешней торговли электроэнергией также напрямую включается в потребление первичной энергии, здесь также предполагается, так сказать, 100% -ный КПД для баланса импортированной электроэнергии. Германия является сбалансированным экспортером электроэнергии с 2003 года, с рекордным положительным сальдо экспорта около 5% от валовой выработки электроэнергии в 2013 году (по состоянию на конец 2013 года).

Определенная таким образом энергия складывается из первичного потребления энергии .

Метод подстановки

Метод замещения также основан на теплоте сгорания и количестве используемых источников энергии.

Однако при расчете потребления первичной энергии с использованием метода замещения предполагается, что электроэнергия из источников энергии, которым не может быть присвоена теплотворная способность (ядерная энергия, гидроэнергетика, ветер и фотоэлектрическая энергия), и, возможно, баланс импорта электроэнергии заменяет (заменяет) соответствующее производство электроэнергии на традиционных тепловых электростанциях. Затем для расчета используется энергия традиционных источников энергии, которая в среднем была бы необходима для выработки «замененной» электроэнергии.

Доля возобновляемых источников энергии в потреблении первичной энергии различается в зависимости от расчета, будь то метод замещения или принцип эффективности. Например, доля возобновляемых источников энергии в Германии в 2005 г. составляла 4,6% по принципу эффективности и около 6,6% по методу замещения.

До 1994 года в Германии для определения потребления первичной энергии использовался метод замещения.

единицы измерения

Потребление первичной энергии обычно выражается в энергии, относящейся к определенному периоду времени (часто одному году). Стандартизированы единица энергии является ватт второй ( джоуль ). Поскольку ватт-секунда довольно мала по сравнению с типичной информацией о первичной энергии, на практике обычно используются ватт-часы (Втч) или их кратные значения (см. Префиксы для единиц измерения ):

  • 1 кДж / год (килоджоули / год ) = джоули / год = 31,7 мкВт
  • 1 МДж / год (мегаджоули / год) = джоули / год = 31,7 мВт
  • 1 ГДж / год (гигаджоули / год) = джоули / год = 31,7 Вт
  • 1 ТДж / год (тераджоули / год) = джоули / год = 31,7 кВт
  • 1 ПДж / год (петаджоули / год) = джоули / год = 31,7 МВт
  • 1 ЭДж / год (эксаджоули / год) = джоули / год = 31,7 ГВт

Энергия за единицу времени (например, петаджоули в год) представляет собой единицу мощности. Таким образом, потребление первичной энергии в течение определенного периода времени также можно рассматривать как среднее потребление энергии за этот период. Например, в Германии потребление первичной энергии в 2004 году составило 14 438 ПДж. Это соответствует средней мощности 458 ГВт или 5,55 кВт на душу населения для 82,5 миллиона человек.

Большое количество других единиц также можно найти в более ранней литературе; некоторые из них используются до сих пор. Примеры:

Ватт-часы и их кратные значения (например, кВтч или ТВтч) не являются единицами СИ, но как произведение единицы СИ ватта и часа, разрешенного для использования в Международной системе единиц (СИ) , они часто считаются соответствующими к стандарту. Для частного потребления обычно указывается в кВтч / год, например. Б .:

  • 1000 кВтч / год = 1 МВтч / год = 3.600 МДж / год = 114,1 Вт.

Конечное потребление энергии

Энергия, поставляемая конечным потребителям в Германии, называется конечной энергией . Перед доставкой энергии конечному потребителю первичная энергия частично преобразуется. Например, химическая энергия угля преобразуется в электрическую энергию на электростанциях и поставляется в виде электричества, или сырая нефть (нефть) преобразуется в топливо на нефтеперерабатывающих заводах. Поскольку часть энергии теряется во время преобразования (или физически более правильно преобразовывается в формы энергии, которые больше нельзя использовать), общее конечное потребление энергии ниже, чем общее потребление первичной энергии. Потребление первичной энергии, которое было определено в соответствии с принципом эффективности, также включает все потери при преобразовании и передаче , в дополнение к исключению, описанному в соответствии с принципом эффективности . Поскольку некоторые из первичных энергоносителей сначала преобразуются во вторичные энергоносители (например, электричество или топливо), распределение конечного потребления энергии по энергоносителям значительно отличается от распределения первичного потребления энергии.

Преобразование энергии для энергоснабжения также часто происходит у конечного потребителя. Если потери на этой стадии преобразования вычитаются из конечного потребления энергии, результат называется полезной энергией .

Первичное потребление по принципу эффективности для Германии
Тип статистики Доля в PEV 2011 Доля в PEV 2018
минеральное масло 33,3% 34,1%
натуральный газ 21,4% 23,5%
Каменный уголь 12,6% 10,1%
Бурый уголь 11,5% 11,5%
Возобновляемые источники энергии 10,8% 14,0%
Ядерная энергия 8,7% 6,4%
общее 13 599 ПДж 12 900 ПДж

Общее конечное потребление энергии

Валовые окончательная энергия потребления состоит из энергетических продуктов (электричество, центральное отопление, бензин, дизельное топливо, газ и т.д.), которые поставляются в промышленности, транспортном секторе, домашние хозяйства, сферы услуг, в том числе в сфере государственной службы, а также сельское хозяйство, лесоводство и рыболовство в энергетических целях - вместе. Также добавляется потребление электроэнергии и тепла, необходимое энергетической отрасли для производства электроэнергии и тепла. Кроме того, учитываются потери при распределении и передаче электроэнергии и тепла.

В 2009 году Европейский парламент принял решение (Директива 2009/28 / EC) в качестве обязательной цели для всего ЕС увеличить долю возобновляемых источников в валовом конечном потреблении энергии до 20% к 2020 году или, в транспортном секторе, долю возобновляемых источников энергии. источники энергии не менее 10%. Были установлены различные национальные целевые значения, для Германии доля возобновляемых источников энергии в валовом конечном потреблении энергии должна быть увеличена до 18% к 2020 году.

Валовое конечное потребление энергии Германия 2005–2010 гг.
Тип статистики 2005 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.
Конечное потребление энергии (согласно энергетическому балансу) 9 239 ПДж 9 098 ПДж 8 692 ПДж 9 060 ПДж
Факельные и линейные потери (электричество) 106 ПДж 108 ПДж 90 ПДж 87 ПДж
Факельные и линейные потери (тепло) 39 ПДж 37 ПДж 37 ПДж 37 ПДж
Собственное потребление электростанций и ТЭС (электричество) 141 ПДж 138 ПДж 128 ПДж 143 ПДж
Собственное потребление электростанций и ТЭС (тепло) 0 0 0 0
Общее конечное потребление энергии 9 524 ПДж 9 382 ПДж 8,947 ПДж 9 327 ПДж
Всего возобновляемых источников энергии 769 ПДж 1 147 ПДж 1,201 ПДж 1,366 ПДж
Доля возобновляемых источников энергии в валовом конечном потреблении энергии 8,1% 12,2% 13,4% 14,6%

Потребление по странам

Германия

Потребление первичной энергии в Германии в 2018 году составило около 13106 петаджоулей (ПДж), что соответствует 3753 миллиардам кВтч.

Европа

В 2011 году потребление первичной энергии в Европе ( страны ОЭСР ) составило около 73 060 петаджоулей (ПДж), что соответствует 20 300 миллиардам киловатт-часов (в источнике указано 1 745 миллионов тонн нефтяного эквивалента (Мтнэ)).

по всему миру

Потребление первичной энергии во всем мире в 2011 году составило 532 400 петаджоулей (ПДж), что соответствует 147 900 миллиардов кВтч (в источнике указано 12 717 миллионов тонн нефтяного эквивалента (Мтнэ)).

Смотри тоже

веб ссылки

Индивидуальные доказательства

  1. Предисловие к энергетическим балансам Федеративной Республики Германии (PDF; 165 kB), по состоянию на 15 сентября 2013 г.
  2. ^ Предисловие к энергетическим балансам ФРГ. ( Memento из с оригинала от 9 апреля 2014 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. (PDF) Рабочая группа по энергетическим балансам @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.ag-energiebilanzen.de
  3. Методика формирования индикатора в ПЭВ. ( Memento из в оригинале с 27 сентября 2007 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. Федеральное агентство по окружающей среде @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.env-it.de
  4. Графики и таблицы по развитию возобновляемых источников энергии в Германии.  ( Страница больше не доступна , поиск в веб-архивахИнформация: ссылка была автоматически помечена как дефектная. Проверьте ссылку в соответствии с инструкциями и удалите это уведомление. ( MS Powerpoint ) Федеральное министерство окружающей среды, охраны природы и ядерной безопасности, май 2006 г.@ 1@ 2Шаблон: Toter Link / www.erneuerbare-energien.de  
  5. Оценочные таблицы для энергетического баланса Федеративной Республики Германии с 1990 по 2012 год ( памятная записка с оригинала от 6 марта 2016 года в Интернет-архиве ) Информация: ссылка на архив была вставлена ​​автоматически и еще не проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. (PDF) По состоянию на июль 2013 г., по состоянию на 14 сентября 2013 г. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / cms.ag-energiebilanzen.de
  6. Первичное потребление энергии в Германии 2018 . BMWi . Проверено 14 января 2020 года.
  7. a b Директива 2009/28 / EC (PDF)
  8. Потребление энергии в Германии в 2011 году ( сувенира в оригинале от 8 августа 2014 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e. В. (по состоянию на 5 марта 2012 г.) @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.ag-energiebilanzen.de
  9. a b Ключевая статистика мировой энергетики . (PDF; 6,1 МБ) Международное энергетическое агентство (IAE), Париж, 2012 г.