450 likes | 1.65k Views
Energiamajandus. Taastumatud energiavarad. Koostaja: Ülle Liiber. Avaldatud Creative Commons litsensi „Autorile viitamine+ jagamine samadel tingimustel 3.0 Eesti (CC BY-SA 3.0) alusel vt http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ee. Energiamajanduse mõiste.
E N D
Energiamajandus. Taastumatud energiavarad. Koostaja: Ülle Liiber Avaldatud Creative Commons litsensi „Autorile viitamine+ jagamine samadel tingimustel 3.0 Eesti (CC BY-SA 3.0) alusel vt http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ee
Energiamajanduse mõiste Energiamajandusestegeletakse: energiavarade hankimisega (primaarenergia) nafta ja gaasi ammutamine, söe, põlevkivi, turba, uraani jm kaevandamine) nende töötlemisega elektriks (elektrijaamad) mootorikütuseks (nafta töötlemistehased) ahjukütuseks (kütteõlide tootmine) energia kättetoimetamisegatarbijale (kõrgepingeliinid, jaotusvõrgud, torujuhtmed, tanklad).
päevane tarbimine tuh kcal Inimeste igapäevane energiatarve kasvab Mis valdkondades on energia tarbimine kõige enam kasvanud?
miljardit BTU OECD riigid Mitte OECD riigid maailm Maailma rahvaarv kasvab kiiresti – energia vajadus suureneb Kes on peamised energia tarbijad? http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2011/key_world_energy_stats.pdf http://maps.grida.no/go/graphic/energy_consumption_per_capita_2004
Erinevate energiaallikate osatähtsus Primaarenergia tarbimises Elektrienergia tootmises
gaas nafta biokütused süsi hüdroenergia tuumaenergia muu Primaarenergia tootmine maailmas Analüüsige energialiikide osatähtsuse muutusi primaarenergia tootmises. Mtoe http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2011/key_world_energy_stats.pdf
Miljardit BTU vedelkütused sh biokütused maagaas süsi taastuvad energiaallikad tuumaenergia Kui palju energiat maailmas tarbitakse? Analüüsige energialiikide osatähtsuse muutusi primaarenergia tootmises. EIA, International Energy Outlook 2011 http://www.eia.gov/pressroom/presentations/howard_09192011.pdf
4714 4040 3235 3040 2404 2275 2134 1614 1555 1180 Kellel on kõige suuremad naftavarud? miljardit m3 42 055 Peamised nafta leiukohad Naftavaru regioonides http://en.wikipedia.org/wiki/Oil_reserves
Pindalakaart, mis näitab hästi energiavaru riikides http://www.environmental-action.org/images/map01_1024.jpg
Tähiseid naftatootmise ajaloos 6000-4000 eKr tunti naftat juba Eufrati orus, Hiinas, Egiptuses. 1859 – rajati esimene nafta puurauk Titusville lähedale (loode Pennsylvanias). 1890 – massiline autode tootmine tekitas ka suure nõudluse naftale. Alates 1950. muutus nafta kõige enam kasutatavaks energiaallikaks. 1960 – Venezuela eestvedamisel loodi OPEC, kuhu kuulusid Iraan, Kuveit, Saudi Araabia, (tänapäeval 11 liikmesriiki), et kaitsta nafta hinda maailmaturul. 1973 – Araabia naftaembargo (keelduti müümast naftat USA-le ja teistele lääneriikidele, sest need toetasid Iisraeli. 1978-1980 – Iraani revolutsioon – (tootmine vähenes esialgu Iraanis, siis OPEC-is ja nafta hinnad kahekordistusid). 1980-1985 - OPEC hoiab hinna üleval tootes vähem naftat. 1990-1991 – Pärsia lahe kriis. Iraagi invasioon Kuveiti. Nafta hind kerkis järsult. 1990 – puhta õhu akt – et kütused saastaks vähem atmosfääri. 1997-1998 Aasia majanduskriis, nõudlus nafta järele vähenes. 2001 – Nafta nõudluse kasv. 2005 – Orkaanide rekordaasta. USA nafta infrastruktuur sai märkimisväärselt kannatada.
100 200 300 400 500 mln t 12,6% maailma toodangust 11,9% 8,5% 5,7% 5% 4% 3,8% 3,6% 3,3% 3,2% Kes on peamised nafta tootjad? Need 10 riiki annavad ligi 62% maailma toodangust
EKSPORT IMPORT 313 mln t 510 mln t 199 247 179 124 100 100 56 68 Nafta eksport ja import http://oilgasinformation.com/oil-trading http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2011/key_world_energy_stats.pdf
146.57$ 2008 107.94$ 1980 Majanduskriis 2008-2009 Iraani revolutsioon 1979 USA sissetung Iraaki 2003 Pärsia lahe sõda 1990 Yom Kippuri sõda Araabia nafta-embargo 1973 11. september 2001 Korea sõda 1950-1953 Vietnami sõda 1950-1970 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Kuidas nafta hind maailmaturul kõigub? Nafta hinda mõjutavad looduslikud, majanduslikud, poliitilised tegurid. Kuidas mõjutab nafta hinna kõikumine naftat importivate ja eksportivate maade majandust? http://gulzar05.blogspot.com/2011/03/oil-price-rise-update.html
Nafta pumpamine Mehhiko lahest 3860 tegutsevat naftaplatvormi Naftaplatvormil Deepwater Horizonpumbati naftat 2400 m sügavuselt ookeani põhjast. LUGEGE Erik Pura blogi http://erikpuura.wordpress.com/2010/07/18/naftakatastroof-%e2%80%93-aeg-jarele-moelda-kogu-maailmas/ http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect3/Sect3_6a.html http://bpoilspillcrisisinthegulf.webs.com/deepwaterhorizon.htm
Mehhiko lahe naftakatastroof – üks suurimaid maailmas 20. aprillil 2010 toimus plahvatus Deepwater Horizon naftaplatvormil. 11 töötajat hukkus. Merre lekkis 20. aprillist kuni 15. juulini iga päev u 5600- 9500 m3 naftat. Täielikult suudeti puurauk sulgeda ja leke peatada alles 19. septembril 2010. Mehhiko lahte lekkis üle 4,3 mln barreli ehk üle 610000 tonni naftat. http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect3/Sect3_6a.html http://bpoilspillcrisisinthegulf.webs.com/deepwaterhorizon.htm
Naftakatastroofid läbi aegade http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect3/Sect3_6a.html
mln barrelit päevas Transport Tööstus Ehitus Elektri tootmine Vedelkütuste tarbimine eri sektorites http://www.eia.gov/forecasts/ieo/liquid_fuels.cfm
puit pruunsüsi kivisüsi turvas antratsiit põlevkivi Tahked kütused http://www1.newark.ohio-state.edu/Professional/OSU/Faculty/jstjohn/Common%20rocks/Peat.htm http://www.chemical-engineering.co/2011/06/27/bituminous-coal/ http://en.wikipedia.org/wiki/Anthracite http://museumvictoria.com.au/melbournemuseum/discoverycentre/600-million-years/timeline/tertiary/brown-coal/ http://www.physic.ut.ee/materjalimaailm/Kirjed/Fossiilkutused.htm
Kivisüsi • 27% maailma primaarenergiast annab süsi. • Sütt kaevandatakse 50 riigis.Suurimad tootjad on: Hiina, USA, India, Austraalia ja Lõuna-Aafrika Vabariik. • 40% maailma elektrienergiast toodetakse söest. Lõuna-Aafrikas, Poolas (üle 90%), Austraalias, Hiinas ligi 80% Indias ligi 70%, USAsja Saksamaal ligi 50%elektrienergiast. • 13% kaevandatud söest (koksisüsi) kasutatakse terasetööstuses. • Kivisütt on ohutu transportida, ladustada ja kasutada. • Kivisöe tootmine on viimase 25 aasta jooksul kasvanud 50%. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Strip_coal_mining.jpg http://www.worldcoal.org/coal/coal-mining/ http://www.energytribune.com/articles.cfm/1224/Crunching-the-Data-The-Ten-Most-Coal-Reliant-Countries
Tähiseid söetootmise ajaloos • 13.-14. sajandil kaevandati vähestes kogustes kivisütt paljudes Euroopa leiukohtades (Yorkshires Lõuna-Walesis, Ruhri piirkonnas Kirde-Prantsusmaal, Belgias, Hollandis jm). • Kaevandati peamiselt karjäärides (maksimaalselt 15 m sügavuselt). • Esialgu kasutati sütt majade kütmiseks ja vaid mõnedes tööstusharus. • 16. sajandi puidukriis sundis kivisütt laialdasemalt kasutama. • 19. sajandil hakkas kivisöe tootmine kiiresti kasvama. Kui 1800.a. toodeti 15 milj t, siis sajandi lõpus juba 700 milj t peamiselt Euroopas (suurim tootja ja tarbija Suurbritannia). • Ameerika Ühendriikides sai süsi ainuvalitsevaks hiljem – 1880. keskpaigas (rohkem kasutati vee-energiat, jätkus ka puitu). • Jaapanis muutus süsi kõige olulisemaks kütuseks veelgi hiljem.
Millistel riikidel on suurimad söevarud? mln t http://kids.britannica.com/comptons/art-143386
Kes on peamised söe tootjad ja tarbijad? Tootmine milj t eksport import Tarbimine milj t • Mis riigid ekspordivad suurema osa oma toodangust? • Miks Hiina, USA ja India nii vähe sütt ekspordivad? http://teeic.anl.gov/er/coal/activities/construct/index.cfm
Austraalia – suurim kivisöe eksportija • Austraalia söevarud paiknevad enamasti riigi idaosas. • Riigis on üle 100 söekaevanduse, neist 60 on karjäärid. • Austraalia on maailmas neljas söetootja. 2003. a. oli toodang 373.4 milj t. • Ligi 60% toodangust eksporditakse, see on kokku 29% maailma söeekspordist. • Miks Austraalia ekspordib sütt just nendesse riikidesse? Ü. Liiberi fotod
Põlevkivi • Põlevkivi on miljonite aastate jooksul merepõhja settinud taimede-ja loomade kivistunud jäänused, mis sisaldavad orgaanilist ainet; • Kütteväärtus on madalam kui kivi- või pruunsöel, sisaldab palju mittepõlevat mineraalosa. • Suured põlevkivivarud on: USA-l, Austraalial, Kanadal, Brasiilial, Venemaal. • Eestimaa põlevkivi e kukersiiti on tänaseks kaevandatud u 1 miljard tonni. • Põlevkivi kaevandusala u 450 km². Kaevandamiskihi paksus on 2,7-2,9 m • Energeetilise põlevkivi kütteväärtus on 8,6 MJ/kg, õlisaagis 15 – 30 %, tuhasus - 50%, väävlisisaldus 1,7% • 1 kWh elektrienergia tootmiseks kulub 1,4 kg põlevkivi
EKSPORT mld m3 IMPORT mld m3 Jaapan Saksamaa Itaalia USA Prantsusmaa L-Korea Türgi ÜK Ukraina Hispaania Peamised gaasi tootjad, eksportijad ja importijad TOOTMINE mld m3 http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2011/key_world_energy_stats.pdf
Gaasijuhtmed ja –vood Euroopas • VAATA! Interaktiivne gaasi voogude kaart http://www.iea.org/gtf/index.asp
Kildagaas – kas muutus energiaturul? • Fossiilsete kütuste kallinemise tõttu on üha enam hakatud tootma kildagaasi. Eriti märgatavalt on tootmine suurenenud USA-s. • Kildagaas on kiltkivi tillukestesse pooridesse ja pragudesse kogunenud maagaas. • Gaas saadakse pooridest ja pragudest kätte horisontaalsesse puurauku suure surve all pumbatud vee ja täitematerjali seguga. • Vee rõhk purustab kivimi ja täidis ei lase purunenud kivimil tekkinud kollektorit ummistada, sinna koguneb vabanenud gaas, mis puuraugu kaudu maapinnale pumbatakse. • Erinevalt maagaasist on kildagaasi võimalik toota sesoonselt, just niipalju, kui on nõudlust. http://www.triskelenergy.com/projects/gas/ http://www.bbc.co.uk/news/uk-england-lancashire-14990573
Kildagaasi tootmise mõju keskkonnale • Kildagaasi puurimise käigus võib põhjavesi reostuda metaaniga, samuti kemikaalidega, mida lisatakse puurauku pumbatavasse ja kivimi purustamiseks vajaminevasse vette. • Pinnavesi võib reostuda puuraugust väljapumbatava saastunud veega. • See võib takistada kildagaasi tootmist, eriti tiheda asustusega piirkondades. • 2011. aastal keelas Prantsusmaa kivimite hüdraulilise purustamise kildagaasi otsimiseks ja ammutamiseks. Kiltkivi on maailmas levinud kivim ning paljud gaasifirmad on asunud uurima kildagaasi tootmisvõimalusi. http://en.wikipedia.org/wiki/Shale_gas http://energiajulgeolek.blogspot.com/
Tuumaenergia • Tuumaelektrijaamades toodetakse 19,6% kogu maailma elektrienergiast. • Suurim tuumaenergia osakaal kogu elektrienergiatoodangust on: Prantsusmaal (78%) Leedu (70%) Slovakkia ja Belgia (55%) Rootsi (50%) VAATA! Kuidas töötab tuumaelektrijaam http://www.tahvel.ee/Fail:Tuumaelektrijaam.swf
Suurimad tuumaenergia tootjad Tuumaenergia toodang TWh 30,8% 15,4% osatähtsus maailmas 15,2% 10,4% osatähtsus riigi elektrienergia toodangus 6,1% 5,5% 19,9% 5,0% 3,3% 76,2 Installeeritud võimsus GW 26,9 3,1% 2,6% 16,5 23 32,7 15 48 18,6 50 2,6% http://nuclearpowerandradiation.blogspot.com/2011/05/what-are-benifits-of-nuclear-power.html
Viis argumenti tuumaenergia vastu • Tuumaenergia on kallis. Uue põlvkonna tuumaelektrijaama rajamise kulud on poole suuremad kivisöel või gaasil töötava energiajaama ehitamiskuludest. • Endiselt on probleemiks tuumajäätmeteturvaline hoiustamine. • Arvatakse, et keskmise kasutamisaktiivsuse juures jätkuks uraani 2035. aastani. Muidugi on võimalik, et edasise uurimistegevuse käigus avastatakse uusi leiukohti ja uued tehnoloogilised läbimurded võiksid vähendada uraanivajadust. • Tuumajaamad on terroristide sihtmärgiks. • Tõsisem õnnetus tuumajaamas ohustab tõsiselt ümbruskonda. Rong tuumajäätmetega Plahvatus Fukushima tuumajaamas pärast tsunamit 2011. aastal