# Энергоресурсы

Несмотря на бурные разработки в солнечной, ветровой и гидроэнергетике, около 80% мирового количества электроэнергии всё ещё получается из источников теплоты. Эта страница содержит некоторые основные источники энергии, которые используются для выработки электрической энергии вместе с их энергетическим содержанием.

Для детального описания процесса преобразования этих ресурсов и потерь в этом процессе смотрите страницу [электрической энергии]().

## Энергетическое содержание топлив и химических веществ <a href="#energy" id="energy"></a>

Энергетическое содержание различных веществ обычно, но не всегда, соотносится с их теплотой сгорания, которая может быть получена из вещества обычно при сжигании различными путями для выработки электрической энергии.

Энергетические ресурсы

| Топливо                                              | Энергетическое содержание, кВт·ч/кг |
| ---------------------------------------------------- | ----------------------------------- |
| Бурый уголь                                          | 2,8                                 |
| Косующийся (чёрный) уголь                            | 8,3                                 |
| Нефть                                                | 12,5                                |
| Природный газ                                        | 10,8                                |
| Сжиженые продукты нефти в смеси с пропаном и бутаном | 13,8                                |
| Пропан                                               | 13,9                                |
| Бутан                                                | 13,7                                |
| Керосин (парафиновые смолы)                          | 13,0                                |
| Бензин                                               | 13,0                                |
| Дизель                                               | 12,9                                |
| Биодизель                                            | 10,9                                |
| Этанол                                               | 8,3                                 |
| Метанол                                              | 6,4                                 |
| Сухое дерево                                         | 4,4                                 |
| Сырое дерево                                         | 2,2                                 |
| Агротехнологические отходы                           | 2,5 - 5,0                           |
| Городские отходы                                     | 2,0 - 2,5                           |
| Уран 235                                             | 22800000                            |
| Водород                                              | 39,4                                |

Природный газ состоит в основном из метана (70-90%), но включает значительное количество этана (5-15%), бутана, пропана, углекислого газа, гелия, водорода и сероводорода. Водород не является основным источником энергии - на производство 1 кг водорода путём электролиза требуется 50 кВт·ч электроэнергии.

## Электрохимическое содержание энергии химических веществ <a href="#conversion" id="conversion"></a>

Использование содержания тепловой энергии различных химических веществ для выработки электрической энергии включает три преобразования энергии, каждый из которых обладает потерями.

![](https://3455823404-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MMZeXDA-8_D2eSijZss%2Fsync%2Ff9a9052159e69f01eea06839c4193c80294f2b67.png?generation=1605859202660775\&alt=media)

Химические элементы обладают внутренним электрохимическим энергетическим потенциалом, связанным с энергией электронов на наружном (валентном) электронном слое (подробнее о [химии ячеек](../../../khranenie-energii/chemistries#energy)) и эта энергия преобразуется напрямую в полезную электрическую энергию в батареях. Таблица [электроотрицательности (электродного потенциала)](../../../khranenie-energii/chemistries#potential) на той же странице показывает относительную амплитуду энергий этих молекул. Следующая таблица показывает доступную энергию из этих источников в различных устройствах.

| Процесс выработки энергии | Тип активных элементов                      | Электрическая энергия, кВт·ч/кг |
| ------------------------- | ------------------------------------------- | ------------------------------- |
| Электрохимический         | Первичная батарея (щелочная)                | 0,175                           |
|                           | Вторичная батарея (свинцово-кислотная)      | 0,04                            |
|                           | Вторичная батарея (никель-кадмиевая)        | 0,05                            |
|                           | Вторичная батарея (никель-металл-гидридная) | 0,08                            |
|                           | Вторичная батарея (литий-ионная)            | 0,14                            |

## Энергетическое содержание естественных природных потоков <a href="#flows" id="flows"></a>

Идеальный возобновляемый источник энергии является естественным потоком энергии. Энергия бесплатна, но её сбор может быть достаточно дорогим. Следующая таблица демонстрирует некоторые возможности.

| Источник                                                   | Характеристика                                                                    | Энергетический поток, обеспечивающий 1 кВт доступной мощности |
| ---------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------- |
| Ветротурбина                                               | Скорость ветра 12,5 м/с                                                           | Ометаемая поверхность 0,85 м2                                 |
|                                                            | Скорость ветра 4 м/с                                                              | Ометаемая поверхность 31,84 м2                                |
| Гидротурбина                                               | Водяной поток 1 м3/c                                                              | Высота падения 0,1 м                                          |
|                                                            | Водяной поток 100 л/с                                                             | Высота падения 1,0 м                                          |
| Солнечный фотопреобразователь (электромагнитное излучение) | Поверхность перпендикулярна солнечным лучам в полдень с солнцем в зените          | Площадь поверхности 1 м2                                      |
|                                                            | Средняя часовая выработка 1 кВт в течение дня                                     | Площадь поверхности 2,5–5 м2                                  |
| Геотермальная энергия                                      | (Океан) Разность температур 20°С                                                  | Водяной поток 10,8 л/мин \*                                   |
|                                                            | (Горячая земля, камни) Температурный градиент 40°С/км, зона 1 км2, глубина 3,5 км | Водяной поток 0,2 л/мин \*                                    |
|                                                            | (Водоносные слои) Температурный градиент 30°C/км, зона 1 км2, глубина 3,0 км      | Водяной поток 0,24 л/мин \*                                   |

## Использование энергетических ресурсов для генерирования электрической энергии <a href="#source" id="source"></a>

Приведённый рисунок показывает энергопотребление и выработку электроэнергии из различных источников и её динамику с 1971 по 2004 годы.

![](https://3455823404-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MMZeXDA-8_D2eSijZss%2Fsync%2F6004ab2b0215b96e94e00402af55a82b7d5f822f.png?generation=1605859202330321\&alt=media)

Следует отметить, что энергопотребление более чем утроилось с 5200 до 17400 ТВт·ч за 23 года.

За тот же самый период количество энергии, вырабатываемой ядерными электростанциями претерпело больший рост по сравнению с возобновляемыми источниками, но основное количество электрической энергии всё ещё генерируется из угля.

Следующие диаграммы показывают относительное количество выработанной электрической энергии в 1971 и 2004 годах в зависимости от используемых видов топлива.

![](https://3455823404-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MMZeXDA-8_D2eSijZss%2Fsync%2F5b511adb613b0d5672b9d2a7d78798565c770615.png?generation=1605859202910206\&alt=media)

Рисунок показывает цену генерирования электрической энергии за кВт·ч при использовании различных видов топлива.

![](https://3455823404-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MMZeXDA-8_D2eSijZss%2Fsync%2Fad8d4b2548a9cd29789ce211de2797a901ccbee8.png?generation=1605859202484210\&alt=media)

Смотрите так же [энергоэффективность](../electricity-demand/energy-efficiency).
