Balance energético (industria energética)
En el balance energético de la industria energética , la ocurrencia, conversión y uso de fuentes de energía se muestran de la manera más completa y detallada posible para una economía o un área económica en un período de tiempo determinado. El balance energético proporciona información sobre el consumo de las fuentes de energía , divididas en sectores, desde su generación y conversión hasta su uso en las distintas áreas de consumo.
Los balances energéticos se suelen elaborar a nivel estatal y sirven como base para la política energética y medioambiental, p. Ej. B. también para la determinación de las emisiones de gases de efecto invernadero como base de datos de la convención marco internacional sobre cambio climático. También se pueden crear para que una empresa desglose el consumo de energía e identifique ahorros potenciales.
Editor de balances energéticos
Alemania
En la República Federal de Alemania, varios organismos recopilan y publican datos estadísticos sobre energía. En el ámbito no gubernamental se encuentra la Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen eV, cuyos miembros son asociaciones de la industria energética alemana e institutos de investigación económica o que han fundado esta asociación. Fue fundada en 1971. La asociación creó un balance energético uniforme y cerrado para la República Federal de Alemania en 1971 para el período de 1950 a 1969. Desde entonces, se han realizado informes anuales sobre el consumo de energía en la República Federal de Alemania. Para los años de 1991 a 1994, estos balances se han elaborado por separado para los nuevos estados federales y para el conjunto de Alemania (en la delimitación territorial del 3 de octubre de 1990).
A partir de 2003, las estadísticas oficiales de energía fueron re-reguladas con la Ley de Estadísticas de Energía (EnStatG). Las estadísticas oficiales de energía de diversas bases legales se fusionaron y adaptaron a las necesidades de información adicional de los usuarios. Desde entonces, también se han recopilado y evaluado datos estadísticos para el mercado de la calefacción, la generación combinada de calor y energía y las fuentes de energía renovables.
La Ley de Estadísticas Energéticas fue revisada el 6 de marzo de 2017.
Los balances energéticos han sido elaborados desde 2003 por el Instituto Alemán de Investigación Económica (DIW) y EEFA GmbH & Co. KG.
Balances energéticos en otros países
- Austria: Statistics Austria proporciona balances energéticos para toda Austria y los estados federales individuales, así como balances sectoriales.
- Suiza: La Oficina Federal de Energía publica anualmente un balance energético como el cuadro 4 de las estadísticas energéticas generales suizas .
- Liechtenstein: la Oficina de Estadística publica estadísticas de energía, pero sin balance energético.
- Europa y Turquía: Eurostat publica los balances energéticos de los 28 estados miembros de la UE, de toda la UE, así como de Islandia, Noruega, Montenegro, Macedonia, Serbia y Turquía.
- La Agencia Internacional de Energía (AIE) proporciona balances energéticos para 190 países. Estos se muestran gráficamente en el sitio web.
Desarrollo del balance energético alemán
Un balance energético es una tabla, cuyas columnas muestran las fuentes de energía que se utilizan para uso energético y no energético . En las filas, se registran sucesivamente la ocurrencia, conversión y uso de las respectivas fuentes de energía. Esto resulta secuencialmente en:
- el balance de energía primaria,
- el balance de transformación y
- el consumo de energía final.
Las diferentes fuentes de energía se convierten al parámetro uniforme terrajulio para que puedan compararse y sumarse. El valor calorífico inferior (H u ) se utiliza para este propósito para fuentes de energía combustibles . Para las demás fuentes de energía y para la balanza de comercio exterior con electricidad, no existe un estándar de conversión uniforme como el poder calorífico. En estos casos, el llamado principio de eficiencia también se aplica en los balances energéticos de Alemania a partir de 1995, de acuerdo con el procedimiento de las organizaciones internacionales ( IEA , Eurostat , ECE ).
Portadores de energía registrados
Todas las fuentes o sustancias en las que la energía se almacena mecánica, térmica, química o físicamente se registran como portadores de energía. En el balance energético se distinguen siete categorías de portadores de energía:
- Carbones duros
- Carbones marrones
- Aceites minerales
- Gases
- Energía renovable
- Otros (residuos no renovables, calor residual)
- Electricidad , energía nuclear y calefacción urbana
Las fuentes de energía individuales se asignan a las categorías. Por ejemplo, la categoría de aceites minerales contiene petróleo crudo, gasolina, gasolina, combustible para turbinas de aviación, combustible diesel, aceite de calefacción ligero y pesado, coque de petróleo, gas licuado de petróleo, gas de refinería y otros productos derivados del petróleo.
Energía primaria y secundaria
Cada fuente de energía se equilibra en terrajulios en cada línea del balance. Al final de la línea hay un ítem total dividido en energía primaria y secundaria La energía primaria son las fuentes de energía que existen en su forma original. La energía secundaria surge de la energía de la energía primaria a través de la conversión asociada con las pérdidas . El balance energético alemán distingue entre las siguientes energías primarias y secundarias:
| categoría | Energía primaria | Energía secundaria |
|---|---|---|
| Carbón duro | dinero | Briquetas, coque, otros productos de hulla |
| carbón marron | Carbón, carbón duro | Briquetas, otros productos de lignito |
| Aceites minerales | Petróleo crudo | Gasolina, gasolina cruda, combustible para turbinas de aviación, combustible diesel, aceite de calefacción ligero y pesado, coque de petróleo, gas licuado de petróleo, gas de refinería, otros productos derivados del petróleo |
| Gases | Gas natural, gas de mina | Horno de coque y gas ciudad, gas de horno y gas convertidor |
| Energía renovable | todas las energías renovables son energías primarias | |
| Otros | residuos no renovables, calor residual | |
| Electricidad, energía nuclear, calefacción urbana | Energía nuclear | Electricidad, calefacción urbana |
Suministro de energía en Alemania
En las primeras líneas del balance, se determina el llamado volumen de energía anual en Alemania . Es el resultado de la suma de las subvenciones, las importaciones y las retiradas de existencias para las fuentes de energía individuales.
Consumo de energía primaria en Alemania
Lo que no se consumió a nivel nacional en un año determinado ahora se deduce del suministro de energía. Es decir
- La exportacion
- Bunkering de aguas profundas ( gasóleo para calefacción , gasóleo y lubricantes para transporte marítimo nacional e internacional en puertos alemanes. Excluidas las entregas a embarcaciones de motor terrestres y costeras y pesquerías, que forman parte del sector del transporte (consumo de energía final).)
- Reposición de existencias.
El resultado es el consumo doméstico de energía primaria, o el balance de energía primaria para abreviar.
Suministro de energía en el saldo de conversión nacional
En el balance de conversión , la conversión físico-química de las fuentes de energía se muestra como entrada y salida.
Por ejemplo, aparece el elemento "Plantas de energía térmica de suministro general"
- utilizando una reducción en las partidas del balance de hulla, lignito, aceites minerales, gases, energías renovables y otros,
- por debajo de la producción con un aumento en la posición de la electricidad.
El contenido energético de la electricidad producida es menor que el contenido energético de los combustibles utilizados, por lo que el balance energético total en el balance de conversión es menor que en el balance energético primario anterior.
Después de deducir el consumo interno del área de conversión y las pérdidas de línea , el suministro de energía da como resultado el saldo de conversión doméstico, o el saldo de conversión para abreviar. El balance de conversión muestra cuánta energía en qué forma está realmente disponible para el consumo.
Consumo de energía final en Alemania
Algunas fuentes de energía no se utilizan con fines energéticos, sino que se utilizan para el reciclaje de materiales. Esto se aplica a las fuentes de energía a base de carbón, gas y petróleo. El ajuste del balance de conversión para el consumo no energético da como resultado el consumo de energía final en Alemania, el balance de energía final.
Energía usada
A esto le sigue un registro estadístico de cómo se divide el consumo de energía final entre los diferentes grupos de usuarios. Se hace una distinción entre cuatro categorías de usuarios:
- Industria
- tráfico
- hogares
- Comercio, comercio y servicios
En particular, el consumo industrial se registra de forma detallada, desglosado por industrias.
Notas sobre el cálculo
Para la energía nuclear, una eficiencia física del 33%, que se considera representativa, se utiliza como base para la conversión de energía. Cuando se genera electricidad a partir de energía hidroeléctrica y otras fuentes de energía renovable a las que no se puede asignar ningún valor calorífico (eólica, fotovoltaica), el aporte energético respectivo se equipara con el poder calorífico de la energía eléctrica generada. El comercio exterior de electricidad también se evalúa sobre la base del poder calorífico de la electricidad, es decir, 3.600 kJ / kWh. Por tanto, esta conversión asume una eficiencia del 100%.
Hasta 1994, el llamado principio de sustitución todavía se tenía en cuenta en los balances energéticos, en los que se asume que la generación de electricidad a partir de energía hidroeléctrica, energía nuclear, basura y calor residual, así como un excedente de importación en el comercio exterior de electricidad, reemplaza la electricidad correspondiente. generación en centrales térmicas convencionales, lo que significa que se disminuye el uso de combustible en estas centrales. Para la conversión al consumo de energía primaria, se utilizó el consumo promedio específico de combustible en centrales térmicas convencionales de suministro general (público).
En comparación con el principio de sustitución, el principio de eficiencia en la energía fotovoltaica, eólica y hidráulica conduce a un 40% menos de consumo de energía primaria. En las centrales eléctricas fósiles, como las centrales eléctricas de carbón o las centrales eléctricas de gas, el consumo de energía sigue siendo el mismo para ambos métodos. En el caso de las centrales nucleares, aunque también son centrales térmicas, la energía térmica no se contabiliza, pero se asume una eficiencia fija del 33% (a veces 35%). Esto aumenta ligeramente el consumo de energía primaria de la energía nuclear en comparación con el principio de sustitución.
Debido a que el principio de eficiencia subrepresenta la proporción de energías renovables en un factor de 2,5, ha sido criticado. El estudio mundial sobre el consumo anual de energía primaria al que se hace referencia con frecuencia, el Informe estadístico de BP, sigue utilizando el principio de sustitución por razones de igualdad de trato.
La división del consumo de combustible en los productos de electricidad y calor en el caso de calor y energía combinados en la industria se basa en la Directiva 2004/8 / EC del Parlamento Europeo y del Consejo del 11 de febrero de 2004. Primero, el ahorro de energía primaria se calculan. Para este propósito, las eficiencias de referencia para la generación separada de electricidad (40%) y calor (80%) se especifican en base a la directriz especificada.
Como resultado, además de los resúmenes tabulares, también hay gráficos que ilustran el flujo de energía para la República Federal como un resumen y como un diagrama de flujo de energía detallado.
Una consideración ecológica integral, como el análisis del ciclo de vida, también incluye pérdidas secundarias, por ejemplo, de la quema de gases asociados en la producción de petróleo .
Estadísticas y evaluaciones (Alemania)
Numerosas evaluaciones estadísticas sobre la generación de energía y el consumo de energía pueden derivarse directamente de un balance energético.
Consumo de energía primaria 2017
El gráfico de la izquierda es el resultado del balance de energía primaria y muestra el consumo de energía primaria por fuente de energía. Por tanto, el proveedor de energía primaria más importante es el aceite mineral, seguido del gas natural, seguido del carbón. El saldo comercial de electricidad es negativo. La participación de las energías renovables fue del 13%. En 2019, la participación de las energías renovables fue del 15%.
Consumo de energía final por fuentes de energía en 2017
En el consumo de energía final según fuentes energéticas, los combustibles y el gas tienen un lugar dominante, la electricidad solo aporta alrededor del 20% del requerimiento energético final.
Consumo de energía final después de su uso en 2019
Además, el balance energético proporciona el desglose del consumo de energía según el uso. Se hace una distinción entre 14 industrias, el sector del transporte se divide en transporte ferroviario, transporte por carretera, transporte aéreo y transporte costero y por vías navegables interiores. El hogar y el comercio solo se consideran en total.
Con alrededor del 27% del consumo de energía final, el transporte está aproximadamente a la par con la industria en su conjunto y actualmente se basa principalmente en el petróleo crudo de energía primaria no renovable, no respetuoso con el clima y solo disponible de forma limitada (véase el pico del petróleo ). En su concepto de energía de 2010, el gobierno federal se fijó el objetivo de reducir esta participación en un 10% para 2020. De hecho, el balance energético apenas ha cambiado desde 2000. Las mejoras técnicas se vieron compensadas por el aumento del volumen de tráfico.
Las oportunidades para ahorrar energía y CO² en este sector ofrecerían no solo un cambio a la electromovilidad, sino también una mayor proporción de medios de transporte más respetuosos con el medio ambiente, como el ferrocarril, la bicicleta y el tráfico peatonal.
Consumo de energía final según áreas de aplicación en 2019
Alternativamente, el consumo de energía final se puede desglosar de acuerdo con las áreas de aplicación para las que los usuarios utilizan la energía final. Este desglose muestra la gran importancia de los requisitos de calefacción y refrigeración. Los datos básicos de los balances de energía también permiten un desglose de las fuentes de energía de las que se cubren las áreas de aplicación respectivas, en particular la provisión de calefacción y refrigeración.
A pesar de su gran importancia en el balance energético, el sector de la calefacción juega un papel bastante subordinado en la política energética alemana . La exitosa política climática de Suecia presta una atención comparativamente mucho mayor a esto. En 2014, el 56% del consumo de calor sueco se cubrió con calefacción urbana . En Alemania, la calefacción urbana cubre alrededor del 10% de las necesidades de calefacción.
Las redes de calefacción de distrito suecas están a cargo de los municipios. En 2014, las principales fuentes de energía fueron biomasa, bombas de calor y calefacción eléctrica (33%), biocombustibles, petróleo y gas (11%). En 2017, las redes de calefacción urbana alemanas se alimentaron con gas natural (47%), hulla y lignito (28%) y residuos (14%). La participación de las energías renovables fue del 7% en 2017 y aumentó al 17% en 2020.
La fuente de energía gas natural, que domina el mercado de la calefacción en Alemania, juega un papel subordinado para el mercado sueco de la calefacción.
Consumo de energía primaria por fuente de energía en otros países
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