Energie

energie energie ≈ práce jednotka energie je joule (J). Je definován jako práce, kterou vykoná síla 1 N působící po dráze 1 m Tuna měrného paliva (tmp) je jednotka energie, používaná v energetice. Podle definice měrného paliva platí 1 tmp = 29,31 GJ. British thermal unit (BTU) ≈ 1 1kJ výkon [W, watt] vyjadřuje množství práce vykonané za jednotku času [J/s] Wh (watthodina) odpovídá práci stroje s příkonem jeden watt po dobu jedné hodiny, neboli 3600 joulům kWh = 3.6 MJ

Spotřeba energie

http://ocw.nd.edu

http://www.fontes-rerum.cz/soubory/download/edr_energ_narocnost.pdf

http://www.fontes-rerum.cz/soubory/download/edr_energ_narocnost.pdf

http://www.fontes-rerum.cz/soubory/download/edr_energ_narocnost.pdf

Výroba elektřiny přeměna chemické energie přeměna mechanické energie galvanické články přeměna mechanické energie alternátor, dynamo vodní, tepelná, jaderná, větrná… přeměna světelné energie fotovoltaický článek přeměna tepelné energie termoelektrický článek

Přenos a skladování energií ropa, uhlí – vcelku jednoduché plynná paliva – obtížnější přenos elektřiny – vedení, ztráty (ideálně – krátké, velký průměr, vysoké napětí (=nízký proud), měď, zlato) elektřinu nelze skladovat! – přečerpávací elektrárny, vodík naprostá nutnost vyvážení výroby a spotřeby!!!!

ČR, zdroj: ERÚ 2009 celkem 82,25 TWh

přeměna mechanické energie http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Water_turbine.jpg

jaderná energetika Energie získaná z 1 kg uranu odpovídá přibližně energii, kterou bychom dostali spálením 3 000 000 kg uhlí. http://artemis.osu.cz/mmfyz/

jaderný reaktor http://artemis.osu.cz/mmfyz/

Temelín http://ok1zed.sweb.cz/s/el_jaderna.htm

energie jádra E=mc2 1 kg hmoty = 25 TWh, při štěpění jádra jen cca 1‰ další možnosti? termojaderná fúze (cca 1%) anihilace hmoty a antihmoty (100%) http://ok1zed.sweb.cz/s/el_jaderna.htm

Jaderné palivo uran, plutonium, thorium přirozená radioaktivita – uhlí http://technet.idnes.cz/exkluzivni-fotoreportaz-z-modernizace-jaderne-elektrarny-temelin-1fb-/tec_reportaze.asp?c=A070827_101055_tec_reportaze_rja přirozená radioaktivita – uhlí využití rychlých, množivých reaktorů

Zemětřesení - Japonsko 11.3.2011 Fukushima I

Vnější dávka 8,2 mSv/h v 8:30 (dávka v průběhu času klesá) Pozn.: Na 4. bloku vypuknul kolem 6. hodiny ráno požár. Mimo budovu reaktoru byly v 10:22 zaznamenány zvýšené dávky radiace: 30 mSv mezi blokem 2 a 3, 400 mSv u bloku 3 a 100mSv u bloku 4. Odhaduje se, že vyhořelé palivo skladované v bazénu se zahřálo a uvolněný vodík způsobil následnou explozi. Provozovatel (TEPCO) později uvedl, že se požár podařilo uhasit. http://www.sujb.cz/?c_id=1079

intenzita radiace Výška kolem 6 tisíc m n. m.: 0,001 mSv/h (9 mSv/rok). V letové výšce letadel (10 km): 0,005 mSv/h (cca 45mSv/rok) Spalování uhlí: kolem 0,5 Sv/GW pro elektrárny s odlučovači popílku a 6 Sv/GW pro elektrárny bez odlučovačů. (Konečný, 2007) http://www.sujb.cz/?c_id=1018 Zdroje přírodního a umělého záření 1. Kosmické záření; 2. Radon; 3. Záření zemské kůry; 4. Vnitřní zdroje; 5. Průmyslové aplikace; 6. Lékařské aplikace; 7. Záření vzniklé činností jaderných zařízení http://www.energyweb.cz/web/index.php?display_page=2&subitem=1&ee_chapter=3.5.4

ostatní „mechanické“ elektrárny vždy stejný princip – něco musí točit turbínou voda, vítr, pára, spalování biomasy, bioplynu http://www.nexteraenergyresources.com/content/where/portfolio/hydro/hydro_plant.shtml výroba = spotřeba!!!

energie z biomasy Daugendorf 2007

Sluneční záření solární konstanta: 1,38 kW/m2 (povrch atmosféry) „Sluneční výkon 40 bilionkrát přesahuje teoretickou spotřebu lidstva.“ (http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/slunce.html)

Fotovoltaický článek běžně je špičková účinnost cca 11-16% (ale metodika měření!) globální sluneční záření (přímé + rozptýlené) v ČR cca 1 MWh/m2 teoretický maximální zisk cca 100 kWh/m2 Temelín 13TWh/rok = 13 000 000 000 kWh, tj. ekvivalent 130 000 000 m2 tj. 130 km2

cena el. energie v r. 2008 = 1 559 Kč/MWh Monokrystalický křemík 13 až 19 Polykrystalický křemík 13 až 16 Amorfní křemík až 7 typy fotovoltaických článků a jejich „typická“ účinnost Další typy článků mají v laboratoři účinnost až 40% http://www.isofenenergy.cz cena el. energie v r. 2008 = 1 559 Kč/MWh povinný odkup „sluneční“ elektřiny za 13 730-14 080 Kč/MWh „tržní cena“ sluneční elektřiny cca 980 Kč/MWh  výkup za cca 14x vyšší cenu – kdo to platí?

www.csas.cz

Fototermické systémy neslouží k výrobě elektřiny, ale produkci tepla běžně účinnost 40-50% mnohem levnější výroba než fotovoltaické články http://www.terms-cz.com/

Tepelná čerpadla

Skladování energie Vodní dílo Dalešice Dlouhé Stráně Vodní elektrárna Štěchovice Vodík

Výroba vodíku Parní reforming fosilních paliv elektrolýza vody Vysokoteplotní elektrolýza Termochemické cykly štěpení vody Biotechnologická produkce vodíku fotolýza vody