Energia primaria: cos’è, forma di energia presente in natura

L’energia primaria ( PE ) è una forma di energia presente in natura che non è stata sottoposta ad alcun processo di conversione ingegnerizzato dall’uomo. È l’energia contenuta nei combustibili grezzi e in altre forme di energia, compresi i rifiuti, ricevuti come input per un sistema . L’energia primaria può essere non rinnovabile o rinnovabile .

Laddove l’energia primaria viene utilizzata per descrivere i combustibili fossili, l’ energia incorporata del combustibile è disponibile come energia termica e circa il 70% viene descritta personalmente nella conversione in energia elettrica o meccanica. C’è una perdita di conversione simile del 60-80% quando l’energia solare ed eolica viene convertita in elettricità, ma le odierne convenzioni delle Nazioni Unite sulle statistiche energetiche utilizzano l’elettricità prodotta dall’eolico e dal solare come l’energia primaria stessa per queste fonti.Una conseguenza di questo metodo di conteggio è che il contributo dell’energia eolica e solare è sotto riportato rispetto alle fonti energetiche fossili, e c’è quindi un dibattito internazionale su come contare l’energia primaria da eolico e solare.

L’energia primaria è utilizzata nelle statistiche energetiche nella compilazione dei bilanci energetici così come nel campo dell’energetica . In energetica, una fonte di energia primaria (PES) si riferisce alle forme di energia richieste dal settore energetico per generare la fornitura di vettori energetici utilizzati dalla società umana.

L’energia secondaria è un vettore di energia, come l’elettricità. Questi sono prodotti dalla conversione da una fonte di energia primaria.

L’approvvigionamento totale di energia primaria ( TPES ) è la somma della produzione e delle importazioni, più o meno le variazioni delle scorte, meno le esportazioni e lo stoccaggio internazionale dei bunker. Le Raccomandazioni internazionali per le statistiche sull’energia (IRES) preferiscono che l’approvvigionamento energetico totale (TES) faccia riferimento a questo indicatore. Queste espressioni sono spesso utilizzate per descrivere l’approvazione energetica totale di un territorio nazionale.

Esempi di fonti

Le fonti energetiche primarie non devono essere confuse con i componenti del sistema energetico (o processi di conversione) attraverso i quali vengono convertite in vettori energetici.

Fonti energetiche primarie convertito
da
Componente del sistema energetico a Vettori energetici (principali)
Non rinnovabile
Combustibili fossili
Petrolio (o petrolio greggio) Raffineria d’olio Carburante
Carbone o gas naturale Centrale elettrica a combustibili fossili Entalpia , lavoro meccanico o elettricità

Combustibili minerali
Uranio naturale Centrale nucleare ( fissione termonucleare ) Elettricità
Torio naturale Reattore autofertilizzante al torio Entalpia o elettricità
Rinnovabile Energia solare Impianto fotovoltaico ( vedi anche Energia solare ) Elettricità
Torre solare , forno solare ( vedi anche Solare termico ) Entalpia
Energia eolica Parco eolico ( vedi anche Energia eolica ) Lavoro meccanico o elettricità
Acqua che cade e scorre, energia delle maree Centrale idroelettrica , fattoria delle onde , centrale elettrica delle maree Lavoro meccanico o elettricità
Fonti di biomassa Centrale elettrica a biomasse Entalpia o elettricità
Energia geotermica Centrale geotermica Entalpia o elettricità

Energia utilizzabile

Le fonti energetiche primarie vengono trasformate dal settore energetico per generare vettori energetici.

Le fonti energetiche primarie vengono trasformate in processi di conversione dell’energia in forme di energia più convenienti che possono essere utilizzate direttamente dalla società, come l’energia elettrica , i combustibili raffinati o i combustibili sintetici come l’ idrogeno . Nel campo dell’energetica , queste forme sono chiamate vettori energetici e corrispondono al concetto di “energia secondaria” nelle statistiche energetiche.

Conversione in vettori energetici (o energia secondaria)

I vettori energetici sono forme di energia che sono state trasformate da fonti energetiche primarie. L’elettricità è uno dei vettori energetici più comuni, essendo trasformata da varie fonti energetiche primarie come carbone, petrolio, gas naturale ed eolico. L’elettricità è particolarmente utile poiché ha una bassa entropia (è altamente ordinata) e quindi può essere convertita in altre forme di energia in modo molto efficiente. Il teleriscaldamento è un altro esempio di energia secondaria.

Secondo le leggi della termodinamica , le fonti di energia primaria non possono essere prodotte. Devono essere disponibili alla società per consentire la produzione di vettori energetici.

L’efficienza di conversione varia. Per l’energia termica, elettrica e la produzione di energia meccanica è limitata dal teorema di Carnot , e genera molto calore residuo . Altre conversioni non termiche possono essere più efficienti. Ad esempio, mentre le turbine eoliche non catturano tutta l’energia del vento, hanno un’elevata efficienza di conversione e generano pochissimo calore di scarto poiché l’energia eolica è a bassa entropia. In linea di principio le conversioni solari fotovoltaiche potrebbero essere molto efficienti, ma la conversione di corrente può essere eseguita bene solo per intervalli ristretti di lunghezze d’onda, mentre anche il solare termico è soggetto ai limiti di efficienza di Carnot. Anche l’energia idroelettrica è molto ordinata e convertita in modo molto efficiente. La quantità di energia utilizzabile è l’ exergia di un sistema.

Sito e fonte di energia

L’energia del sito è il termine utilizzato in Nord America per la quantità di energia per uso finale di tutte le forme consumata in un luogo specifico. Può trattarsi di un mix di energia primaria (come il gas naturale bruciato nel sito) ed energia secondaria (come l’elettricità). L’energia del sito viene misurata a livello di campus, edificio o edificio secondario ed è la base per gli addebiti energetici sulle bollette.

Energia di fonte, al contrario, è il termine utilizzato in Nord America per la quantità di energia primaria consumata per fornire energia al sito di una struttura. È sempre maggiore dell’energia del sito, poiché include tutta l’energia del sito e vi aggiunge l’energia persa durante la trasmissione, la consegna e la conversione. Sebbene l’energia di origine o primaria fornisca un quadro più completo del consumo di energia, non può essere misurata direttamente e deve essere calcolata utilizzando fattori di conversione dalle misurazioni dell’energia del sito. Per l’elettricità, un valore tipico è di tre unità di energia della fonte per un’unità di energia del sito. Tuttavia, questo può variare notevolmente a seconda di fattori quali la fonte di energia primaria o il tipo di combustibile, il tipo di centrale elettrica e l’infrastruttura di trasmissione. Un set completo di fattori di conversione è disponibile come riferimento tecnico daSTELLA Energetica .

L’energia del sito o della fonte può essere una metrica appropriata quando si confrontano o si analizzano i consumi energetici di diverse strutture. La US Energy Information Administration , ad esempio, utilizza l’energia primaria (fonte) per le sue panoramiche energetiche, ma l’energia del sito per la sua indagine sul consumo energetico degli edifici commerciali e l’indagine sul consumo energetico degli edifici residenziali. Il programma Energy STAR dell’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti raccomanda di utilizzare l’energia di fonte e il Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti utilizza l’energia del sito nella sua definizione di edificio a energia zero netta .

Veduta

Prospettive di energia primaria. Proiettato dal 2007 ( VIA , 2010)

Incidenti energetici e incidenti mortali

Gli incidenti energetici sono incidenti che si verificano in sistemi che forniscono energia o potenza. Questi possono provocare incidenti mortali, così come il normale funzionamento di molti sistemi, ad esempio i decessi dovuti all’inquinamento.

A livello globale, il carbone è responsabile di 100.000 morti per trilione di kWh.


https://en.wikipedia.org/wiki/Primary_energy

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