горивата

За да разберем стойността на горивото, трябва само да мислим за огромното количество движение на хора и стоки по света. По суша, море и въздух. Без гориво търговията, туризмът и дори модерното земеделие и животновъдство са немислими.

Горивото, независимо от неговия произход, е вещество, което, реагирайки с кислород (обикновено този на въздуха), поражда други вещества (газове от горенето) и топлинна енергия. Получената топлинна енергия (топлина от горенето) има енергийно качество (ексергия), което зависи от температурата, достигната в процеса на горене; колкото по-висока е температурата, толкова по-ексергия (качество).

Тази топлина на изгаряне е практическият ефект, който се търси. За първоначалния ви анализ ще разграничавам горивата от изкопаем произход и тези от биомаса. Първият, минерални въглища, нефт и природен газ. Биомасата има много варианти: от дървесина от всякакъв вид до биогорива и биогаз.

Калорична сила
Цените също са много разнообразни и не е лесно да се даде критерий за сравнение, като се вземе предвид качеството на енергията. Това, което остава като критерий, е топлината на горене (използва се и терминът калоричност, въпреки че правилното наименование е „енталпия на горенето“). Трябва да се прави разлика между „по-висока калоричност“ (PCS) и „по-ниска калоричност“ (PCI), която се използва при изчисленията, тъй като, въпреки че по-високата калоричност е тази, измерена в съответните устройства (калориметрични помпи) и калориметри на потока) този, който наистина се използва, е долният, тъй като е горният, като се изважда топлината, необходима за изпаряване на водата, която се образува при горенето.

Като цяло изкопаемите горива имат стойности от порядъка на 10 000 kcal/kg, докато биомасата остава под 5000 kcal/kg. По този начин ще бъде направено сравнение на цените спрямо количеството топлинна енергия, което действително може да бъде получено при изгаряне. Можем да използваме kcal, но ще използваме kWh, тъй като имаме ясна връзка и препратка към електричеството (1 kWh = 860 kcal). В професионалните настройки, therm = 1000 kcal се използва широко като единица, което е доста близо до kWh. Цените на пазара днес са приблизително следните:

- Бензин: 16,35 c €/kWh
- Дизел: 12539 c €/kWh
- Бутан: 9 869 c €/kWh
- Природен газ: от € 10,57 c €/kWh (клиент с ниско потребление) до € 5,7 c €/kWh (клиент с по-голямо потребление)

Твърда биомаса:
- Маслинен камък: 4,09 c €/kWh - Пелети: 5,44 c €/kWh
- Чипс (насипно състояние): 2,47 c €/kWh

Електричество: 20 c €/kWh

Очевидно е, че тези цени се нормализират до един kWh произведена топлинна енергия. Вижда се как горивата, получени от твърда биомаса, са много по-евтини от тези от изкопаеми горива. Подсказващ въпрос, който интересува потребителите: същото количество топлинна енергия, получена с горива, винаги е по-евтино, отколкото ако се получава директно от електричество, посредством съпротивление (например в електрически мангал); всъщност би трябвало да е три пъти по-евтино, но както се вижда от данните, не е съвсем така, като последица от изкривяването, въведено от данъците.

Горивата, които използваме в различните приложения, в действителност са вещества, получени от оригиналните суровини, в някои случаи чрез доста сложни процеси, а в други много по-прости.

В този уводен преглед мисля, че е удобно да се изясни, че един аспект на горивата, който не може да бъде забравен, е, че при изгарянето се генерират различни видове газове, но тук ще разгледаме само въглеродния диоксид (CO2), основният парников газ. Обикновено е много лесно да се изчисли количеството CO2, което се получава при изгаряне. Всъщност тогава ще дадем данните, съответстващи на най-често срещаните горива.

За да завършим това въведение, не трябва да се забравя, че при изгарянето се получават и други газове, които като цяло са замърсители и причиняват нежелани ефекти върху човешкото здраве.

Процеси, чрез които горивата достигат до потребителя
Първата стъпка очевидно е да се получи суровината. Тази стъпка не винаги е лесна и много често придружена от силно замърсяване на мястото, където се извлича. Преди това се изисква работа за откриване на съответните вещества (въглища, нефт, природен газ). Очевидно е, че в някои случаи изследванията са по-сложни и трудни, отколкото в други; замърсяването винаги е много високо. Предвид целта на тази работа, няма да спра да обяснявам конкретен случай.

След като суровината (въглища, суров нефт, природен газ, дървесина и др.) Е получена, тя трябва да бъде транспортирана до мястото, където е преработена (рафинерия, завод за газификация, пелетизатор и др.), В повечето случаи до много километри и по различни начини (кораби, тръби, камиони).

Веднъж попаднал във „фабриката“, той се трансформира във веществото, което се продава на пазара. Най-важният случай от гледна точка на преработеното количество е суровият нефт за получаване на горивни газове (бутан, пропан), бензин, дизел, гориво. Това са големи индустриални съоръжения, наречени рафинерии. Наличието на петролни рафинерии е много важен ключ за икономическото развитие на страните. Възможно е страните, които нямат петрол (Испания например), да имат много рафинерии, така че да продават вече преработени горива на други страни.

Друга важна стъпка в горивната система е разпределението на крайните продукти. От флоти от камиони, газопроводи, нефтопроводи до бензиностанции, където потребителите отиват да ги купят. Много сложно устройство, което трябва да се поддържа икономично, точно както в електрическата система.

Приложения
Едно от най-важните приложения е за движение на хора и стоки с превозни средства, задвижвани от двигатели с вътрешно горене. Това несъмнено е основната форма на потребление, а също и на замърсяване и отрицателно взаимодействие с природата. Към днешна дата потреблението на тези така наречени "петролни деривати" представлява 52,4% от разхода на гориво в световен мащаб (3 847,4 Mtoe), а всички горива (7 338,2 Mtoe) представляват 78,2% от сумата на горивата, електричеството и преките възобновяеми източници и отопление с биомаса). В Испания тези проценти също са много високи: 41 266 ktoe (67,5%) от петролните деривати в сравнение с всички горива, и всички те (61 124 Mtoe) представляват 75% от сумата на горивата, електричеството и преките възобновяеми източници.

Това е последвано от числено значение от използването на горива от всякакъв вид за производство на топлинна енергия (почти всички го наричат ​​топлина, въпреки че не е точно това; предпочитам да го нарека "топлинна енергия", което е по-точно). Конкретните форми и устройства са много разнообразни. От котли от всякакъв вид и горива до кухни и други устройства за обработка на храна, аклиматизация на пространствата, за подаване на топлина към индустриални процеси. В почти всички случаи производителността е много висока (над 60%), тъй като енергията с доста високо качество се трансформира в друга с по-ниско качество на енергията.

Икономия на гориво
Установяването на цените на основните горива следва същата схема като тези на електроенергията:

• Разходи за самото гориво, независимо дали се произвежда в испански съоръжения (главно рафинерии) или се купува в чужбина (суров нефт и/или продукти).
• Плащания за транспорт и най-вече разпределение.
• Данъци. В случая на горивата той е дори по-висок от електричеството.

Нека започнем с гориво, особено бензин и дизел. Как се формира цената на този реален наркотик от икономическата система? Уау, мисля, че е също толкова объркващо и несправедливо, колкото електричеството.

Към днешна дата (юли 2018 г.) литър 95 октанов бензин струва на нормален потребител 1349 евро. Ако е обикновен дизел, € 1249 на литър. Преведено на енергиен език, това означава 16,35 c €/kWh за бензин и 12,539 c €/kWh, което можем да сравним с електричеството (от порядъка на 20 c €/kWh). В действителност електричеството трябва да струва три пъти повече от всяко гориво (една единица електроенергия струва три единици топлинна енергия за производство). Това не е така на днешния пазар, защото държавата променя цените, за да получи възможно най-висок доход. Вярно е, че данъците са важни за всички енергийни продукти, но там, където е заложена най-голямата сума, са горивата.

Цени на горивата в Европа. Повечето представителни страни, като се започне с Испания, която да служи за ориентир. Както се вижда, не е европейската държава, където горивото е най-скъпо. (PAI е „цена преди данъци“).

Някои „любопитни“ подробности:
• Горивата, получени от нефт в Испания, не са най-скъпите в Европа.
• В Испания бензинът и дизелът не се облагат повече, отколкото в други европейски страни; къде другаде, в Италия (дизел) и в Холандия (бензин).
• Във всички случаи данъците върху бензина са по-високи от данъците върху дизела. Предполагам, че това ще се промени много скоро. В Испания би било много оправдано.

Фактът, че дизелът има по-ниски данъци (относително) от бензина, има обяснение. В определен момент беше решено да се насърчава използването на превозни средства, задвижвани от дизелови двигатели с вътрешно горене, въпреки че не разбирам напълно термодинамичната причина за такова решение. Това доведе до разпространението на потребителите, които казват, че „когато карате много километри, дизелът е много по-евтин от бензина” и постигнатото е било постигнато: че са продадени повече дизелови превозни средства, отколкото бензин. Но това доведе (по-специално в Испания) до рафинериите, които не са в състояние да произвеждат всички необходими дизел и бензин остава. Това е причината Испания да купува дизел в чужбина и да продава бензин. Тоест: без да имаме нефт, ние продаваме много бензин.

Значителна подробност е, че когато се закупи количество гориво, то се плаща и ние вземаме каквото и да е литри в нашето превозно средство и там приключват търговските отношения. Както при цилиндрите с бутан или пропан.

Природен газ. Това не е така при природния газ, който за тези ценови цели се държи по-подобно на електричеството. Той има фиксиран компонент в зависимост от мощността (наличната сума), която се плаща независимо дали се консумира или не. Конкретен случай е 0,140712 евро/ден

Компонентът за потребление се заплаща в размер на 0,0151215 €/kWh. Тези данни са за малък потребител (