Energía primaria - Primary energy
Suministro mundial total de energía primaria de 162,494 TWh (o 13,792 Mtep ) por combustibles en 2017 (IEA, 2019)
Suministro mundial de energía primaria total de 162,494 TWh (o 13,792 Mtep ) por región en 2017 (IEA, 2019)
Generación mundial de electricidad por fuente en 2018. La generación total fue de 26,7 PWh .
La energía primaria ( PE ) es una forma de energía que se encuentra en la naturaleza y que no ha sido sometida a ningún proceso de conversión diseñado por humanos . Es energía contenida en combustibles crudos y otras formas de energía, incluidos los desechos, recibidos como entrada a un sistema . La energía primaria puede ser renovable o no renovable .
Cuando se utiliza energía primaria para describir los combustibles fósiles, la energía incorporada del combustible está disponible como energía térmica y alrededor del 70% se pierde típicamente en la conversión a energía eléctrica o mecánica. Existe una pérdida de conversión similar del 60-80% cuando la energía solar y eólica se convierte en electricidad, pero las convenciones actuales de las Naciones Unidas sobre estadísticas de energía cuentan la electricidad generada a partir de energía eólica y solar como la energía primaria en sí misma para estas fuentes. Una consecuencia de este método de recuento es que la contribución de la energía eólica y solar no se informa en comparación con las fuentes de energía fósil y, por lo tanto, existe un debate internacional sobre cómo contar la energía primaria de la energía eólica y solar.
La energía primaria se utiliza en las estadísticas energéticas en la compilación de balances energéticos , así como en el campo de la energía . En energía, una fuente de energía primaria (PSA) se refiere a las formas de energía requeridas por el sector energético para generar el suministro de portadores de energía utilizados por la sociedad humana.
La energía secundaria es un portador de energía, como la electricidad. Estos se producen por conversión a partir de una fuente de energía primaria.
El suministro total de energía primaria ( TPES ) es la suma de la producción y las importaciones, más o menos los cambios de existencias, menos las exportaciones y el almacenamiento internacional de combustible. Las Recomendaciones Internacionales para Estadísticas Energéticas (IRES) prefieren el suministro total de energía (TES) para referirse a este indicador. Estas expresiones se utilizan a menudo para describir el suministro energético total de un territorio nacional.
Ejemplos de fuentes
Las fuentes de energía primaria no deben confundirse con los componentes del sistema energético (o procesos de conversión) a través de los cuales se convierten en portadores de energía.
Energía utilizable
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Las fuentes de energía primaria se transforman en procesos de conversión de energía en formas de energía más convenientes que pueden ser utilizadas directamente por la sociedad, como energía eléctrica , combustibles refinados o combustibles sintéticos como el hidrógeno . En el campo de la energética , estas formas se denominan portadores de energía y corresponden al concepto de "energía secundaria" en la estadística energética.
Conversión a portadores de energía (o energía secundaria)
Los portadores de energía son formas de energía que se han transformado a partir de fuentes de energía primaria. La electricidad es uno de los portadores de energía más comunes, ya que se transforma a partir de diversas fuentes de energía primaria como el carbón, el petróleo, el gas natural y el viento. La electricidad es particularmente útil porque tiene una entropía baja (está muy ordenada) y, por lo tanto, se puede convertir en otras formas de energía de manera muy eficiente. La calefacción urbana es otro ejemplo de energía secundaria.
Según las leyes de la termodinámica , no se pueden producir fuentes de energía primaria. Deben estar disponibles para la sociedad para permitir la producción de portadores de energía.
La eficiencia de conversión varía. En el caso de la energía térmica, la producción de energía eléctrica y mecánica está limitada por el teorema de Carnot y genera una gran cantidad de calor residual . Otras conversiones no térmicas pueden ser más eficientes. Por ejemplo, si bien las turbinas eólicas no capturan toda la energía eólica, tienen una alta eficiencia de conversión y generan muy poco calor residual ya que la energía eólica es de baja entropía. En principio, las conversiones solares fotovoltaicas podrían ser muy eficientes, pero la conversión de corriente solo se puede hacer bien para rangos estrechos de longitud de onda, mientras que la energía solar térmica también está sujeta a los límites de eficiencia de Carnot. La energía hidroeléctrica también está muy ordenada y se convierte de manera muy eficiente. La cantidad de energía utilizable es la exergía de un sistema.
Sitio y fuente de energía
La energía del sitio es el término que se usa en América del Norte para la cantidad de energía de uso final de todas las formas consumidas en una ubicación específica. Puede ser una combinación de energía primaria (como gas natural quemado en el sitio) y energía secundaria (como electricidad). La energía del sitio se mide a nivel del campus, edificio o subconstrucción y es la base para los cargos de energía en las facturas de servicios públicos.
La fuente de energía, por el contrario, es el término utilizado en América del Norte para la cantidad de energía primaria consumida para proporcionar energía al sitio de una instalación. Siempre es mayor que la energía del sitio, ya que incluye toda la energía del sitio y le agrega la energía perdida durante la transmisión, entrega y conversión. Si bien la energía de origen o primaria proporciona una imagen más completa del consumo de energía, no se puede medir directamente y debe calcularse utilizando factores de conversión de las mediciones de energía del sitio. Para la electricidad, un valor típico es tres unidades de fuente de energía por una unidad de energía del sitio. Sin embargo, esto puede variar considerablemente según factores como la fuente de energía primaria o el tipo de combustible, el tipo de central eléctrica y la infraestructura de transmisión. Un conjunto completo de factores de conversión está disponible como referencia técnica de Energy STAR .
Tanto el sitio como la fuente de energía pueden ser una métrica adecuada al comparar o analizar el uso de energía de diferentes instalaciones. La Administración de Información Energética de EE. UU . , Por ejemplo, utiliza energía primaria (fuente) para sus descripciones generales de energía, pero energía del sitio para su Encuesta de Consumo de Energía de Edificios Comerciales y la Encuesta de Consumo de Energía de Edificios Residenciales. Los EE.UU. Agencia de Protección del Medio Ambiente 's Energy Star programa recomienda el uso de energía de la fuente, y el Departamento de Energía de Estados Unidos utiliza la energía sitio en su definición de un edificio de energía neta cero .
panorama
Accidentes y muertes por energía
Los accidentes energéticos son accidentes que ocurren en sistemas que proporcionan energía o potencia. Estos pueden resultar en muertes, al igual que el funcionamiento normal de muchos sistemas, por ejemplo, las muertes debido a la contaminación.
A nivel mundial, el carbón es responsable de 100.000 muertes por billón de kWh.
Ver también
- Energía y sociedad
- Desarrollo energético
- Mezcla energética
- Sistema de energia
- Desarrollo energético futuro
Notas
- ^ En la escala de las ciencias de la tierra , todas las fuentes de energía primaria pueden considerarse renovables. La esencia de los recursos no renovables (PSA) se debe a la escala de necesidades dentro de la sociedad humana. En determinadas situaciones, el uso de los recursos por parte de la sociedad humana se realiza a un ritmo mucho mayor que el ritmo mínimo al que puede renovarse geofísicamente. Ésta es la razón fundamental detrás de la diferenciación entre fuentes de energía primaria no renovables (petróleo, carbón, gas, uranio) y fuentes de energía primaria renovables (eólica, solar, hidroeléctrica).
- ^ Algunos combustibles nucleares , como el plutonio o el uranio empobrecido , también se utilizan en plantas de energía de fisión nuclear. Sin embargo, no pueden considerarse fuentes de energía primaria, ya que no se pueden encontrar en la naturaleza en ninguna cantidad. De hecho, debe haber un consumo de uranio natural (fuente de energía primaria) para que estos otros combustibles nucleares estén disponibles.
Referencias
Otras lecturas
- Kydes, Andy (autor principal); Cutler J. Cleveland (Editor de temas). 2007. "Energía primaria". En: Enciclopedia de la Tierra. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, DC: Coalición de Información Ambiental, Consejo Nacional para la Ciencia y el Medio Ambiente). [Publicado por primera vez en la Enciclopedia de la Tierra el 1 de junio de 2006; Última revisión el 14 de agosto de 2007; Consultado el 15 de noviembre de 2007.
- Øvergaard, Sara (septiembre de 2008). Definición de energía primaria y secundaria (PDF) . Noruega: Estadísticas de Noruega . Consultado el 17 de diciembre de 2016 .