प्राथमिक ऊर्जा: Difference between revisions

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Latest revision as of 10:03, 5 April 2023

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World total primary energy supply of 162,494 TWh (or 13,792 Mtoe) by fuels in 2017 (IEA, 2019)[1]: 6, 8 

  ओईसीडी (38%)
  मध्य पूर्व (5.4%)
  गैर-ओईसीडी यूरोप/यूरेशिया (8.0%)
  चीन (22%)
  गैर-ओईसीडी एशिया (w/o चीन) (13.4%)
  गैर-ओईसीडी अमेरिका (4.4%)
  अफ्रीका (5.8%)
  बंकर (समुद्री/वायु) (3%)

World total primary energy supply of 162,494 TWh (or 13,792 Mtoe) by region in 2017 (IEA, 2019)[1]

  OECD (38%)
  Middle East (5.4%)
  Non-OECD Europe /Eurasia (8.0%)
  China (22%)
  Non-OECD Asia (w/o China) (13.4%)
  Non-OECD Americas (4.4%)
  Africa (5.8%)
  Bunkers (marine/air) (3%)

2019 world electricity generation by source (total generation was 27 petawatt-hours)[2][3]

  Coal (37%)
  Natural gas (24%)
  Hydro (16%)
  Nuclear (10%)
  Wind (5%)
  Solar (3%)
  Other (5%)

प्राथमिक ऊर्जा (पीई) प्रकृति में पाया जाने वाला एक ऊर्जा रूप है जिसे किसी भी मानव निर्मित रूपांतरण प्रक्रिया के अधीन नहीं किया गया है। यह एक प्रणाली में निविष्ट के रूप में प्राप्त अपशिष्ट सहित कच्चे ईंधन और ऊर्जा के अन्य रूपों में निहित है। प्राथमिक ऊर्जा अनवीकरणीय या नवीकरणीय ऊर्जा हो सकती है।

जहां जीवाश्म ईंधन के रूप में प्राथमिक ऊर्जा का उपयोग किया जाता है वहां ईंधन की सन्निहित ऊर्जा तापीय ऊर्जा के रूप में उपलब्ध होती है और सामान्यतः विद्युत या यांत्रिक ऊर्जा के रूपांतरण में लगभग 70% समाप्त हो जाती है। जब सौर और पवन ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित किया जाता है तो समान रूप से 60-80% रूपांतरण हानि होती है, लेकिन ऊर्जा सांख्यिकी पर संयुक्त राष्ट्र के आज के सम्मेलनों में इन स्रोतों के लिए प्राथमिक ऊर्जा के रूप में पवन और सौर से बनी बिजली की गणना की जाती है। इस गणना पद्धति का एक परिणाम यह है कि जीवाश्म ऊर्जा स्रोतों की तुलना में पवन और सौर ऊर्जा के योगदान का भाग कम है और इसलिए पवन और सौर से प्राथमिक ऊर्जा की गणना कैसे करें, इस पर एक अंतरराष्ट्रीय चर्चा हो रही है।[4]

प्राथमिक ऊर्जा का उपयोग ऊर्जा सांख्यिकी में ऊर्जा संतुलन के संकलन के साथ-साथ ऊर्जा विज्ञान के क्षेत्र में किया जाता है।[5] ऊर्जा विज्ञान में, प्राथमिक ऊर्जा स्रोत (पीईएस) मानव समाज द्वारा उपयोग किए जाने वाले ऊर्जा वाहकों की आपूर्ति उत्पन्न करने के लिए ऊर्जा क्षेत्र द्वारा आवश्यक ऊर्जा रूपों को संदर्भित करता है।[6]

द्वितीयक ऊर्जा बिजली जैसे ऊर्जा का वाहक है। ये प्राथमिक ऊर्जा स्रोत से रूपांतरण द्वारा उत्पादित होते हैं।

कुल प्राथमिक ऊर्जा आपूर्ति (टीपीईएस) उत्पादन और आयात, धन या ऋण संभार (प्लस या माइनस स्टॉक) परिवर्तन, ऋण निर्यात और अंतरराष्ट्रीय बंकर भंडारण का योग है।[7] इस सूचक को संदर्भित करने के लिए ऊर्जा सांख्यिकी (आईआरइएस) के लिए अंतर्राष्ट्रीय अनुशंसाएँ कुल ऊर्जा आपूर्ति (टीइएस) को प्राथमिकता देती हैं।[8] इन अभिव्यक्तियों का उपयोग प्रायः किसी राष्ट्रीय क्षेत्र की संपूर्ण ऊर्जा आपूर्ति का वर्णन करने के लिए किया जाता है।

स्रोतों के उदाहरण

प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों को ऊर्जा प्रणाली घटकों (या रूपांतरण प्रक्रियाओं) से भ्रमित नहीं होना चाहिए जिसके माध्यम से वे ऊर्जा वाहक में परिवर्तित हो जाते हैं।

प्राथमिक ऊर्जा स्रोत द्वारा परिवर्तित ऊर्जा प्रणाली घटक को ऊर्जा वाहक (मुख्य)
अनवीकरणीय[nb 1] जीवाश्म

ईंधन

तेल (या कच्चा तेल) तेल शोधशाला ईंधन तेल
कोयला या प्राकृतिक गैस जीवाश्म ईंधन विद्युत केन्द्र तापीय धारिता, यांत्रिक कार्य या बिजली
खनिज

ईंधन

प्राकृतिक यूरेनियम[nb 2] परमाणु ऊर्जा संयंत्र (थर्मोन्यूक्लियर विखंडन) विद्युत
प्राकृतिक थोरियम थोरियम संवर्धक रिएक्टर तापीय धारिता या विद्युत
नवीकरणीय सौर ऊर्जा फोटोवोल्टिक विद्युत संयंत्र( सौर ऊर्जा भी देखें) विद्युत
सौर ऊर्जा स्तंभ, सौर भट्टी ( सौर तापीय ऊर्जा भी देखें) तापीय धारिता
पवन ऊर्जा पवन फार्म (पवन ऊर्जा भी देखें) यांत्रिक कार्य या विद्युत
गिरता और बहता पानी, ज्वारीय ऊर्जा[9] हाइड्रो शक्ति केन्द्र, वेव फार्म, ज्वारीय शक्ति केन्द्र यांत्रिक कार्य या विद्युत
जैव ईंधन स्त्रोत जैव ईंधन विद्युत संयंत्र तापीय धारिता या विद्युत
भू - तापीय ऊर्जा भू - तापीय शक्ति केन्द्र तापीय धारिता या विद्युत


प्रयोग करने योग्य ऊर्जा

Main article: एक्सेरजी
ऊर्जा वाहक उत्पन्न करने के लिए ऊर्जा क्षेत्र द्वारा प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों को रूपांतरित किया जाता है।

प्राथमिक ऊर्जा स्रोत ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रियाओं में ऊर्जा के अधिक सुविधाजनक रूपों में परिवर्तित हो जाते हैं जिनका समाज द्वारा सीधे उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि विद्युत ऊर्जा, परिष्कृत ईंधन, या कृत्रिम ईंधन जैसे हाइड्रोजन ईंधन । ऊर्जा विज्ञान के क्षेत्र में इन रूपों को ऊर्जा वाहक कहा जाता है और ऊर्जा सांख्यिकी में "द्वितीयक ऊर्जा" की अवधारणा के अनुरूप होता है।

ऊर्जा वाहक (या द्वितीयक ऊर्जा) में रूपांतरण

ऊर्जा वाहक ऊर्जा के वे रूप हैं जो प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों से परिवर्तित किए गए हैं। बिजली कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस और हवा जैसे विभिन्न प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों से परिवर्तित होने वाले अत्यन्त साधारण ऊर्जा वाहकों में से एक है। बिजली विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि इसकी तापीय धारिता कम है (अत्यधिक सुव्यवस्थित है) और इसलिए इसे ऊर्जा के अन्य रूपों में बहुत कुशलता से परिवर्तित किया जा सकता है। डिस्ट्रिक्ट हीटिंग द्वितीयक ऊर्जा का एक और उदाहरण है।[10]

ऊष्मप्रवैगिकी के नियमो के अनुसार, प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों का उत्पादन नहीं किया जा सकता है। ऊर्जा वाहकों के उत्पादन को सक्षम करने के लिए उन्हें समाज के लिए उपलब्ध होना चाहिए।[6]

रूपांतरण दक्षता भिन्न होती है। ऊष्मीय ऊर्जा के लिए बिजली और यांत्रिक ऊर्जा का उत्पादन कार्नोट के सिद्धांत तक सीमित है जो कि बहुत अधिक अपशिष्ट गर्मी उत्पन्न करता है। अन्य गैर-ऊष्मीय रूपांतरण अधिक कुशल हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, पवन टर्बाइन, पवन की सभी ऊर्जा का उपयोग नहीं करते हैं जबकि उनमें उच्च रूपांतरण क्षमता होती है और बहुत कम अपशिष्ट गर्मी उत्पन्न होती है क्योंकि पवन ऊर्जा कम एंट्रॉपी होती है। सैद्धांतिक रूप में सौर फोटोवोल्टिक रूपांतरण बहुत अच्छा हो सकता है, लेकिन वर्तमान रूपांतरण केवल तरंग दैर्ध्य की संकीर्ण सीमाओं के लिए ही किया जा सकता है जबकि सौर उष्मीयता भी कार्नाट दक्षता सीमा के अधीन होती है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर भी अत्यंत व्यवस्थित है तथा अत्यंत कुशलता से परिवर्तित होती है। प्रयोग करने योग्य ऊर्जा की मात्रा एक प्रणाली की ऊर्जा है।

साइट और स्रोत ऊर्जा

साइट ऊर्जा एक विशिष्ट स्थान पर व्यय सभी रूपों की अंतिम-उपयोग ऊर्जा की मात्रा के लिए उत्तरी अमेरिका में उपयोग किया जाने वाला शब्द है। यह प्राथमिक ऊर्जा (जैसे स्थल पर जली हुई प्राकृतिक गैस) और द्वितीयक ऊर्जा (जैसे बिजली) का मिश्रण हो सकता है। साइट ऊर्जा को परिसर, भवन या उप-भवन स्तर पर मापा जाता है और यह उपादेयता बिल पर ऊर्जा शुल्क का आधार है।[11]

इसके विपरीत स्रोत ऊर्जा उत्तरी अमेरिका में उपयोग की जाने वाली प्राथमिक ऊर्जा की मात्रा के लिए उपयोग की जाने वाली शब्द है,जिससे किसी सुविधा की स्थिति ऊर्जा प्रदान की जा सके। यह साइट ऊर्जा से हमेशा अधिक होता है क्योंकि इसमें सभी साइट ऊर्जा समाविष्ट होती है और इसमें संचारण, वितरण और रूपांतरण के समय लुप्त हुई ऊर्जा सम्मिलित होती है।[12] स्रोत या प्राथमिक ऊर्जा उस अवधि में ऊर्जा खपत की एक अधिक संपूर्ण तस्वीर प्रदान करती है, इसे सीधे मापा नहीं जा सकता है और साइट ऊर्जा माप से रूपांतरण कारकों का उपयोग करके इसकी गणना की जानी चाहिए।[11]बिजली के लिए एक विशिष्ट मूल्य साइट ऊर्जा की एक इकाई के लिए स्रोत ऊर्जा की तीन इकाइयाँ हैं।[13] हालांकि, यह प्राथमिक ऊर्जा स्रोत या ईंधन प्रकार, बिजली संयंत्र के प्रकार और संचारण आधारित संरचना जैसे कारकों के आधार पर काफी भिन्न हो सकता है। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण संस्था का ऊर्जा एसटीएआर से तकनीकी संदर्भ के रूप में रूपांतरण कारकों का एक संपूर्ण समुच्चय उपलब्ध है।[14]

विभिन्न सुविधाओं के ऊर्जा उपयोग की तुलना या विश्लेषण करते समय कोई भी साइट या स्रोत ऊर्जा एक उपयुक्त मात्रिक हो सकती है। उदाहरण के लिए अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन अपने ऊर्जा अवलोकन के लिए प्राथमिक (स्रोत) ऊर्जा का उपयोग करता है[15] किन्तु अपने वाणिज्यिक भवन[16] और आवासीय भवन ऊर्जा उपभोग सर्वेक्षण के लिए साइट ऊर्जा का उपयोग करता है।[17] अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण संस्था का ऊर्जा स्टार कार्यक्रम स्रोत ऊर्जा का उपयोग करने की अनुशंसा करता है,[18] और अमेरिकी ऊर्जा विभाग शून्य शुद्ध ऊर्जा निर्माण की अपनी परिभाषा में साइट ऊर्जा का उपयोग करता है।[19]



दृष्टिकोण

प्राथमिक ऊर्जा दृष्टिकोण। 2007 से अनुमानित (ऊर्जा सूचना प्रशासन, 2010)

ऊर्जा से होने वाली दुर्घटनाएँ और मृत्यु

Main article: ऊर्जा से होने वाली दुर्घटनाएँ

ऊर्जा दुर्घटनाएँ ऐसी दुर्घटनाएँ होती हैं जो उन प्रणालियों में होती हैं जो ऊर्जा या शक्ति प्रदान करती हैं। इनका परिणाम घातक हो सकता है जैसा कि अनेक प्रणालियों के सामान्य संचालन से हो सकता है, उदाहरण के लिए प्रदूषण के कारण होने वाली मौतें।

विश्व स्तर पर, कोयला प्रति ट्रिलियन केडब्लूएच में 100,000 मौतों के लिए उत्तरदायी है।[20]


यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ Some nuclear fuels, such as plutonium or depleted uranium, are also used in nuclear fission power plants. However, they cannot be considered to be primary energy sources as they cannot be found in nature in any quantity. Indeed, there must be a consumption of natural uranium (primary energy source) in order to make these other nuclear fuels available.
  2. ↑ Some nuclear fuels, such as plutonium or depleted uranium, are also used in nuclear fission power plants. However, they cannot be considered to be primary energy sources as they cannot be found in nature in any quantity. Indeed, there must be a consumption of natural uranium (primary energy source) in order to make these other nuclear fuels available.


संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 "2019 Key World Energy Statistics" (PDF). IEA. 2019.
  2. ↑ "Data & Statistics". International Energy Agency (in British English). Retrieved 2021-11-25.
  3. ↑ "World gross electricity production by source, 2019 – Charts – Data & Statistics". International Energy Agency (in British English). Retrieved 2021-11-25.
  4. ↑ Sauar, Erik (31 August 2017). "IEA underreports contribution solar and wind by a factor of three compared to fossil fuels". energypost.eu. Energy Post. Retrieved 22 April 2018.
  5. ↑ "Primary energy". Glossary. Washington, DC: U.S. Energy Information Agency. Retrieved 18 August 2021.
  6. ↑ 6.0 6.1 Giampietro, Mario; Mayumi, Kozo (2009). The Biofuel Delusion: The Fallacy of Large Scale Agro-Biofuels Production. Earthscan, Taylor & Francis group. p. 336. ISBN 978-1-84407-681-9.
  7. ↑ OECD (2012). OECD Factbook 2013: Economic, Environmental and Social Statistics. OECD Factbook. OECD Publishing. p. 108. doi:10.1787/factbook-2013-en. ISBN 9789264177062. Retrieved 16 August 2021.
  8. ↑ Department of Economic and Social Affairs (2018). International Recommendations for Energy Statistics (PDF). New York: United Nations. p. 105,137.
  9. ↑ "Energy and the Natural Environment" Archived 2008-10-24 at the Wayback Machine by David A. Dobson, Ph.D., Welty Environmental Center Feature Article, accessed July 9, 2009
  10. ↑ U.S. EPA Energy STAR Retrieved 2017-11-03
  11. ↑ 11.0 11.1 "Measuring energy: site energy vs. source energy in ENERGY STAR Portfolio Manager". Natural Resources Canada. 28 March 2017. Retrieved November 8, 2017.
  12. ↑ Torcellini, Paul; Pless, Shanti; Deru, Michael; Crawley, Drury (June 2006). "Zero energy buildings: a critical look at the definition" (PDF). ACEEE Summer Study. National Renewable Energy Laboratory/U.S. Department of Energy.
  13. ↑ "Site Energy vs Source Energy". The World Bank. Retrieved November 8, 2017.
  14. ↑ "Technical Reference: Source Energy" (PDF). Retrieved 2017-11-09.
  15. ↑ "Total Energy - U.S. Energy Information Administration (EIA)". www.eia.gov. Retrieved 2017-11-09.
  16. ↑ "Commercial Buildings Energy Consumption Survey (CBECS) - U.S. Energy Information Administration (EIA)". www.eia.gov (in English). Retrieved 2017-11-09.
  17. ↑ "Residential Energy Consumption Survey (RECS) - U.S. Energy Information Administration (EIA)". www.eia.gov (in English). Retrieved 2017-11-09.
  18. ↑ "The difference between source and site energy". www.energystar.gov (in English). Retrieved 2017-11-09.
  19. ↑ "DOE Releases Common Definition for Zero Energy Buildings, Campuses, and Communities". Energy.gov. Retrieved 2017-11-20.
  20. ↑ How Deadly Is Your Kilowatt? We Rank The Killer Energy Sources James Conca, June 10, 2012


आगे की पढाई

  • Kydes, Andy (Lead Author); Cutler J. Cleveland (Topic Editor). 2007. "Primary energy." In: Encyclopedia of Earth. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, D.C.: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). [First published in the Encyclopedia of Earth June 1, 2006; Last revised August 14, 2007; Retrieved November 15, 2007.
  • Øvergaard, Sara (September 2008). Definition of primary and secondary energy (PDF). Norway: Statistics Norway. Retrieved 2016-12-17.


बाहरी कड़ियाँ

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