Bài giảng Quản lý năng lượng: Chương 1

Bài giảng Quản lý năng lượng: Chương 1 - năng lượng và môi trường có nội dung trình bày khái niệm năng lượng, tiêu thụ năng lượng và GDP, các vấn đề về môi trường, dự trữ năng lượng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quản lý năng lượng: Chương 1 NỘI DUNG CHƯƠNG 1 NĂNG LƯỢNG VÀ MÔI TRƯỜNG 1.1 Giới thiệu 1.2 Năng lượng là gì? 1.3 Tiêu thụ năng lượng và GDP 1.4 Các vấn đề về môi trường 1.5 Dự trữ năng lượng 1.1 Giới thiệu Nhận thức về năng lượng: - Năng lượng cần cho phát triển; - Năng lượng có sẵn và rẻ là cần thiết để vận hành bất cứ xã hội được gọi là công nghiệp tiên tiến; - Năng lượng là nguồn tài nguyên hữu hạn; - Một phần ba dân số thế giới có dư và tiêu thụ chủ yếu năng lượng.Trong khi hai phần ba còn lạI sống ở các nước không đảm bảo đủ năng lượng để phát triển kinh tế. Ví dụ như nước Mỹ ,một nước tiêu thụ khoảng 26% năng lượng thế giới trong khi dân số chỉ chiếm khoảng 4.4% dân số thế giới; 1.1 Giới thiệu - Sự thật là khi kinh tế của các nước đang phát triển tăng trưởng thi nhu cầu về năng lượng của họ cũng tăng theo.Điều này làm tăng áp lực lên việc cung cấp ngày câng cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch, và cũng làm tăng hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm khí quyển nói chung. -Vì mọi người hầu như quá tập trung vào tiêu thụ năng lượng mà đôi khi quên mất là chính cung cấp năng lượng mới là phạm vi lớn và quan trọng của nền kinh tế thế giới. Chẳng hạn, công nghiệp năng lượng ở ANH chỉ chiếm 5% GDP và sử dụng 4% lực lượng sản xuất công nghiệp (tài liệu 1999), trong khi biến nó thành ngành công nghiệp lớn nhất ở ANH. 1.1 Giới thiệu - Về bản chất ,cung cấp năng lượng là một lĩnh vực đa quốc gia. + Chẳng hạn, dầu thô được vận chuyển khắp thế giới ,chỉ riêng năm 1999 hàng ngày có tổng cộng 41 048 thùng được vận chuyển. + Tương tự, một số lượng lớn khí ga tự nhiên dược bơm đi trên khoảng cách lớn đi qua nhiều lãnh thổ quốc gia và điện đươc bán giữa các nước hàng ngày. + Với quy mô của công nghiệp cung cấp năng lượng, tính chất đa quốc gia và tầm quan trọng của nó đối với nền kinh tế thế giới, hiển nhiên là có nhiều bên có quyền lợi nhờ thúc đẩy tiêu thụ năng lượng và điều dó đôi khi dẫn tới xung đột giữa các bên vì lý do môi trường 1.2 Năng lượng là gì? 1.2.1 Khái niệm năng lượng Tất cả chúng ta đều quen với thuật ngữ năng lượng,nhưng thật đáng ngạc nhiên khi chỉ có một vài người hiểu đúng hoàn toàn bản chất thực của nó. Trong ngôn ngữ thường ngày, từ năng lượng được dùng một cách rất tùy tiện như những từ như công, công suất, nhiên liệu hay năng lượng thường được dùng hoán đổi cho nhau và thường là dùng sai. Xem video clip về Xây dựng đập trên dòng Mê-Công 1.2 Năng lượng là gì? - Một Jun ( J ) là công được thực hiện khi một lực 1 N tác động vào một vật sao cho nó dịch chuyển 1 m theo hướng của lực đó - Một Newton (N ) là lực cần thiết để làm tăng hay giảm vận tốc của 1kg của vật 1m /s cho mỗi giây. Số Newton cần thiết để gia tăng tốc độ cho môt vật có thể được tính bởi công thức : F = m x a 1.2 Năng lượng là gì? - Thế năng = m x g x h Ở đây m là khối lượng của vật (kg); g là gia tốc của trọng lực ( tức là 9.81 m/s2 ); h là chiều cao mà vật được nâng lên (m ) - Khi một vật rơi xuống ,nó sẽ sở hữu năng lượng do chuyển đông của nó, năng lượng đó được định nghĩa là động năng. Đông năng có thể được tính theo : Động năng = 0.5 x m x v2 Ở đây v là vận tốc của vật ( m/s ) 1.2 Năng lượng là gì? 1.2.2 Đơn vị năng lượng KILOWATT---GIỜ (kwh ) Đơn vị Kilowat-giờ (kwh ) là đơn vị đặc biệt hữu ích của năng lượng, nó thường được dùng trong ngành cung cấp điện và với phạm vi nhỏ hơn là trong ngành cung cấp khí gas. Nó liên quan đến giá trị năng lượng tiêu thụ trong 1 giờ bằng cách vận hành một thiết bị có công suất 1 kw . Do vậy : 1 kwh = 3.6 x 106 jun BRITISH THERMAL UNIT (Btu) Đơn vị nhiệt Anh ( Btu ) là đơn vị thuộc hệ thống đo lường cũ của Anh. Cho đến giờ nó vẫn được sử dụng rất nhiều và nhất là phổ biến ở Mỹ 1 Btu = 1.055 x 103 jun THERME Therme là đơn vị được tạo lập trong ngành cung cấp khí gas. Nó tương đương với 100 000 Btu. 1 therme = 1.055 x 108 jun 1.2 Năng lượng là gì? TẤN DẦU TƯƠNG ĐƯƠNG ( toe ) Tấn dầu tương đương (toe ) là một đon vị năng lượng được sử dụng ttrong ngành dầu lửa . 1 toe = 4.5 x 1010 jun THÙNG Thùng là một đơn vị khác của năng lượng được dùng trong ngành dầu lửa. Có 7.5 thùng trong 1 toe . 1 thùng = 6 x 109 jun CALO Trong ngành công nghiệp thực phẩm , calo là đon vị năng lượng thông dụng nhất. Thực tế nó là lượng nhiệt năng cần thiết để đun 1 gram nước lên 1oC 1 calo = 4.2 x 103 jun 1.2 Năng lượng là gì? 1.2.3 Các định luật nhiệt học ĐỊNH LUẬT 1 NHIỆT ĐỘNG HỌC Định luật 1 của nhiệt động học, cũng được gọi là định luật bảo toàn năng lượng. Phát biểu là : năng lượng trong một hệ thống không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi. Thực tế, năng lượng hoặc chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác, hoặc truyền từ hệ thống này sang hệ thống khác ĐỊNH LUẬT 2 NHIỆT ĐỘNG HỌC Trong khi định luật 1 nhiệt động học đề cập tới số lượng năng lượng trong hệ thống, nó lại không đề cập về hướng truyền đi của dòng năng lượng. Định luật 2 liên quan đến hướng tự nhiên của quá trình năng lượng . Chẳng hạn, theo định luật 2 của nhiệt động học , nhiệt luôn luôn truyền chỉ từ vật nóng tới vật lạnh hơn. Theo một cách nói khác, nó giải thích tại sao nhều quá trình tự nhiên lại xảy ra như thế. ĐỊNH LUẬT 3 CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC Định luật 3 của nhiệt động học đề cập đến độ không tuyệt đối ( tức là -273 0C ).định luật này phát biểu một cách đơn giản là không thể giảm nhiệt độ của bất cứ hệ thống nào tới độ không tuyệt đối 1.3 Tiêu thụ năng lượng và GDP Thời kỳ và địa điểm Kiểu xã hội Các đặc điểm Mức tiêu thụ năng lượng theo đầu người hàng ngày (ước tính ) Rất sớm Hái lượm Hái lượm quả ,củ rau 2000kcal ...