PRIMARNA ENERGIJA

Izvor: Enerpedia

Skoči na: orijentacija, traži

Slika:primarnaenergija.jpg

Sadržaj

Cilj poglavlja

Image:Crta.jpg


Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.


Svrha Poglavlja

Image:Crta.jpg


Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

  1. Razumjeti pojam primarne energije.
  2. Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
  3. Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
  4. Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.


Image:Crta.jpg

Uvod

Image:Crta.jpg


Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.


Kamo ide cijena nafte?

Cijena nafte trenutno je vrlo nisko opada, nakon višegodišnjeg rasta. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Cijenom nafte pokušava se npr. kontrolirati rast bivših komunističkih zemalja, ili zemalja koje su se počele nedavno otvarati prema svijetu, a imaju veliki potencijal, npr. Kina. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je svega 57$ (WTI/Brent).


Povećaj
Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861 - 2015, i razlozi njezinih promjena (Izvor: BP)
Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte



Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:


  • nepolitička (dakle tržišna) cijena nafte je cca 10-15$ po barelu
  • trenutna cijena nafte je 57$ po barelu (16.10.2017)
  • unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte
  • ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti i obnovljivih izvora dovela je do pada potražnje
  • taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta
  • kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute
  • porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja
  • OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolapsa cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce
  • pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - visoki porezi kao obrana od fluktuacija cijena nafte
  • pad cijene - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova
  • porast cijene - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel
  • saudijska proizvodnja kao regulator proizvodnje, ali uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl
  • cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim
  • značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): BP je pojeo Amoco, Exxonmobil, fuzija francuske naftne industrije TotalFinaElf, itd. Nema mjesta za patuljke.


Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)

Ratovi, ustanci, sankcije i nafta

  • ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene
  • stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte
  • ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za Rusiju


Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

  • proizvođačima zato jer time manje zarađuju
  • razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
  • jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti


Zašto je sada ipak cijena nafte niska?

  • Rusija se odlučila na sukob sa Zapadom, pa Zapad više nema potrebe da joj pomaže visokom cijenom nafte
  • Saudijska Arabija želi zadržati primat na tržištu nafte, pa mora držati cijenu blizu 45$/bbl, što većinu novih polja naftnih škriljevaca čini neisplativim
  • Nafta se više ne koristi za proizvodnju električne energije, pa ne može ugroziti obnovljive
  • Politika visokih poreza na goriva je izolirala većinu tržišta od fluktuacije cijena nafte, pa nema velike opasnosti od povećanja potrošnje ukoliko se cijena nafte održi niska kraće vrijeme

Linkovi


International Energy Agency

IEA - Key World Energy Statistics

The World Bank Group

The World Bank Group - Data

BP Statistical Review of World Energy

Platts

OECD

OECD - Data

Department of Energy - Fossil Energy: International Activities

Energy Information Administration

Monthly Energy Review

Europe's Energy Portal

Energy Strategy for Europe

Eurostat energy consumption

Eurostat energy production and imports

EWEA statistics

International Atomic Energy Agency

National Renewable Energy Laboratory

EPRI

Nuclear Energy Agency

Inogate


Image:Crta.jpg

Oblici primarne energije

Image:Crta.jpg


Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.


Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni)

Iako su i ovi izvori primarne energije obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 2 milijarde godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina).


  • fosilna goriva
nafta
plin
ugljen
treset
  • nuklearna energija


Povećaj
Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u milijunima tona ekvivalentne nafte, 1991 - 2016 (Izvor: BP)


Povećaj
Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2016.godine (Izvor: BP)

Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni)

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

  • balega
  • drvo (tradicionalna biomasa)
  • biomasa
  • biogoriva
bioetanol
biodiesel
bioplin
bio-ETBE
biovodik etc.
  • hidroenergija
  • vjetroenergija
  • sunčeva energija
toplinska
fotonaponska
  • geotermalna energija
  • energija mora
energija plime i oseke
energija valova
toplinska (OTEC)


Povećaj
Slika 6. Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroelektrana i nuklearnih elektrana (GW)
(Izvor: WNISR, GWEC)


Povećaj
Slika 7. Udjeli primarnih energenata - Svijet - 2014 (Izvor: [1])


Povećaj
Slika 8. Instalirana snaga fotonaponskih modula po državama/regijama (Izvor: [2])


Povećaj
Slika 9. Udjeli obnovljivih izvora po energetskim regijama - Svijet - 2009
(Izvor: IEA)


Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.


Povećaj
Slika 10. Cijene proizvodnje struje iz pojedinih primarnih izvora u EU - 2012 (Izvor: Ecofys)

Bilance primarne energije


Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, milijuni tona ekvivalentne nafte ] (2016.), prema BP.

potrošnja primarne energije milijuna toe, 2015 nafta prirodni plin ugljen nuklearna energija hidroenergija ostali obnovljivi ukupno
SAD 863,1 716,3 358,4 191,8 59,2 83,8 2272,7
Brazil 138,8 32,9 16,5 3,6 86,9 19,0 297,8
Amerike 1373,1 1213 421,6 222,9 309,9 125,3 3494,2
Danska 8,0 2,9 2,1 - - 4,1 17,1
Francuska 76,4 38,3 8,3 91,2 13,5 8,2 235,9
Hrvatska 3,3 2 0,6 - 0,55 1,4 7,9
Njemačka 113,0 72,4 78,3 19,1 4,8 37,9 322,5
EU 613,3 385,9 238,4 190,0 78,7 135,6 1642
Norveška 10,4 4,4 0,8 - 32,4 0,5 48,6
Rusija 148 351,8 87,3 44,5 42,2 0,2 673,9
Europa 884,6 926,9 451,6 258,2 201,8 144 2867,1
Kina 578,7 189,3 1887,6 48,2 263,1 86,1 3053
Indija 212,7 45,1 411,9 8,6 29,1 16,5 723,9
Japan 184,3 100,1 119,9 4 18,1 18,8 445,3
Azija i Pacifik 1557,3 650,3 2753,6 105,9 368,1 144,5 5579,7
Afrika 185,4 124,3 95,9 3,6 25,8 5 440,1
Bliski istok 417,8 461,1 9,3 1,4 4,7 0,7 895,1
Svijet 4418,2 3204,1 3732 592,1 910,3 419,6 13276,3
od toga OECD 2086,9 1495,2 913,3 446,8 316,8 270,1 5529,1



Povećaj
Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj potrošnji (2015.) - težište na fosilnim gorivima
Povećaj
Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji OECD-a - 38,54% svjetske potrošnje - naglasak na fosilnim gorivima i prirodnom plinu (2015.)
Povećaj
Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Europe [non-OECD i OECD (2015.)] - 20,61% svjetske potrošnje - naglasak na fosilnim gorivima i prirodnom plinu
Povećaj
Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Europske Unije (2015.) - 11,62% svjetske potrošnje - nešto jači udio nuklearne energije
Povećaj
Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji SAD-a (2015.) - 16,03% svjetske potrošnje
Povećaj
Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Francuske (2015.) - 1.81% svjetske potrošnje - težište na nuklearnoj energiji
Povećaj
Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Njemačke (2015.) - 2.26% svjetske potrošnje - naglasak na fosilnim gorivima
Povećaj
Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Norveške (2015.) - 0.22% svjetske potrošnje - težište na hidroenergiji i nafti
Povećaj
Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Danske (2015.) - 0.12% svjetske potrošnje - visok udio biomase
Povećaj
Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Rusije (2015.) - 5.2% svjetske potrošnje - težište na prirodnom plinu
Povećaj
Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Japana (2015.) - 3.15% svjetske potrošnje - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
Povećaj
Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Kine (2015.) - 21,79% svjetske potrošnje - težište na ugljenu
Povećaj
Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Indije (2015.) - 6,24% svjetske potrošnje - težište na ugljenu, visok udio biomase
Povećaj
Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Brazila (2015.) - 2.18% svjetske potrošnje - težište na nafti, visok udio biomase
Povećaj
Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj potrošnji Hrvatske (2015.) - 0.06% svjetske potrošnje - naglasak na nafti i prirodnom plinu


Image:Crta.jpg

Rezerve primarne energije

Image:Crta.jpg


Uvod

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 110 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)


Povećaj
Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu na kraju 2016. godine - vrijeme trajanja
(Izvor: [3])


Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).


Povećaj
Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1986.-2016.) (Izvor: [4])


Povećaj
Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2016.) (Izvor: [5])


Povećaj
Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2016., milijarde barela (Izvor: [6])


Povećaj
Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1986.-2016.) (Izvor: [7])


Povećaj
Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
po energetskoj podjeli svijeta (2016.) (Izvor: [8])


Povećaj
Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 1980.-2016., tisuće milijardi m³ (Izvor: [9])

Nafta

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).


Povećaj
Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [10])

Prirodni plin

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).


Povećaj
Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [11])

Ugljen

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

Povećaj
Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [12])

Uran

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

Potencijal obnovljive energije

Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

Potencijal vjetroenergije

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.


Povećaj
Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: BP)

Potencijal hidroenergije

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.


Povećaj
Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet

Potencijal Sunčeve energije

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.


Povećaj
Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: BP)


Image:Crta.jpg

Proizvodnja i trgovina primarnom energijom

Image:Crta.jpg


Nafta

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.


Povećaj
Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [13])


Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [14])

Plin

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

Povećaj
Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1991. do 2016. godine (Izvor: [15])


Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [16])

Ugljen

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.


Povećaj
Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u milijunima tona ekvivalentne nafte) po regijama od 1991. do 2015. godine (Izvor: [17])

Uran

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

Naftovodi, plinovodi i geopolitika


Povećaj
Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.

LNG

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.


Tablica 2. Trgovina LNG-om 2015. godine (Izvor: [18] )

Povećaj


Image:Crta.jpg

Potrošnja primarne energije

Image:Crta.jpg


Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje


Povećaj
Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2013. godini,
te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina

Nafta

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.


Povećaj
Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [19])

Plin

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.


Povećaj
Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [20])

Ugljen

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.


Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u 2016. godini u milijunima tona ekvivalenta nafte.
(Izvor:[21])

Nuklearna energija

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.


Povećaj
Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte
u razdoblju od 1991. do 2016. godine (Izvor: BP Statistical Review of World Energy 2017)

Hidroenergija

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.


Povećaj
Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u milijunima tona ekvivalenta
nafte u razdoblju od 1991. do 2016. godine (Izvor: [22])

Vjetroenergija

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

Povećaj
Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u milijunima tona ekvivalenta nafte.
(Izvor: [23])

Tradicionalni obnovljivi izvori

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

Biomasa

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse) je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.' Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:

  • drvna biomasa
  • drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
  • nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
  • ostaci i otpaci iz poljoprivrede
  • životinjski otpad i ostaci.
  • biomasa iz otpada

Drvna biomasa

  • Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
  • Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
  • Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
  • Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

Ostaci i otpaci iz poljoprivrede

  • Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
  • To je heterogena biomasa različitih svojstava
  • Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
  • Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
  • Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

Životinjski otpad i ostaci

  • Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
  • Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
  • Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

Biomasa iz otpada

  • Zelena frakcija kućnog otpada
  • Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
  • Mulj iz kolektora otpadnih voda


Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.


Kruta biomasa

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.


Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2015 (Izvor: [24])

Primarna biomasa
Jedinica GWh
Proizvodnja električne energije(bruto) 343711
Jedinica TJ
Proizvodnja toplinske energije(bruto) 498795


Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2015 (Izvor: [25])

Primarna biomasa
Jedinica TJ
Ukupno 38155330

Biogoriva

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.


Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2015. (Izvor: [26])

Biogoriva
Jedinica kT
Ukupno 101497

Bioplin

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.


Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2015. (Izvor: [27])

Bioplin
Jedinica TJ
Ukupno 484058

Otpad kao izvor energije

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.


Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2015 (Izvor: [28])

Kućanski otpad Industrijski otpad
Jedinica GWh GWh
Proizvodnja električne energije (bruto) 71446 22791
Jedinica TJ TJ
Proizvodnja toplinske energije (bruto) 265300 138958


Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2015. (Izvor: [29])

Kućanski otpad Industrijski otpad
Jedinica TJ TJ
Ukupno 127445 305310

Geotermalna energija

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

Solarna energija

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.


Povećaj
Slika 52. Potrošnja solarne električne energije u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor: [30])


Toplinska

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

Fotonaponska

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

Energija mora

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

Energija valova

Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična
Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična

Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

Energija plime i oseke

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

Toplinska

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.


Image:Crta.jpg

Primarna energija i kvaliteta života

Image:Crta.jpg


Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2013) (Izvor: [31])

kgoe - kg of oil equivalent Svijet bogate zemlje (OECD) zemlje izvan OECD-a Hrvatska
kgoe/capita 1900 4200 1350 1810


Image:Crta.jpg

Efikasnost potrošnje primarne energije

Image:Crta.jpg


Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2013.) (Izvor: [32])

kgoe - kg of oil equivalent Svijet bogate zemlje (OECD) zemlje izvan OECD-a Hrvatska
GDP2005 $/kgoe 4.2 7.7 2 5.9


Image:Crta.jpg

Zaključak

Image:Crta.jpg

  • rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
  • i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
  • dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
  • novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek zanemarivi dio primarne energije


Image:Crta.jpg

Vanjske poveznice

Image:Crta.jpg

Biogoriva

Osobni alati
Traka s alatima
  • Što vodi ovamo
  • Povezane stranice
  • Postavi datoteku
  • Posebne stranice
  • Verzija za ispis