PRIMARNI OBLICI ENERGIJEKLASIFIKACIJA PRIMARNIH OBLIKA ENERGIJEOsim podjele na konvencionalne i nekonvencionalne oblike energije, primarni se oblici energije mogu podijeliti sa obzirom na njihovu obnovljivost na dvije grupe:prirodno obnovljiviprirodno ne obnovljivi.U prvu grupu se ubrajaju: Sunčevo zračenje koje se moţe neposredno iskoristiti, vodne snage, energija vjetra, energija plime i oseke, toplina mora.Drugoj grupi pripadaju fosilna (ugljen, sirova nafta i zemni plin) i nuklearna goriva, Zemljina unutrašnja toplota koja se pojavljuje na površini (topli izvori), toplota u Zemljinoj unutrašnjosti, te laki atomi potrebni za fuziju.Potencijalne mogućnosti primarnih oblika energije koji se obnavljaju mijenja se sa vremenom, što znači da je snaga funkcija vremena i da nije konstantna. Promjene mogu biti:vrlo brze (snaga vjetra je funkcija na treću potenciju njegove brzine, a brzina se moţe znatno mijenjati i u toku par minuta)brze (snaga plime i oseke je proporcionalna koti nadmorske visine, a maksimalna i minimalna kota se postiţu u toku 12 sati; za Sunčevu energiju intenzitet zračenja zavisi o dijelu dana i ima dnevni ciklus)polagane (vodne snage su proporcionalne količini vode koja protiče vodotokom, a moţe se smatrati da je količina vode stalna u toku dana)vrlo polagane (za toplotu mora je evidentno, da snaga je snaga funkcija temperaturne razlike na površini i u većim dubinama. Razlika temperatura se značajnije mijenja sa godišnjim dobima).Većinu oblika energije koji se obnavljaju nije moguće akumulirati (vjetar, plima i oseka, Sunčeva energija), pa se njima moramo sluţiti u času kada se pojavljuju. Akumulacija vodnih snaga je moguća, ali su za to potrebna velika ulaganja. Zbog promjenljivost snage ne mogu se takvim primarnim oblicima energije zadovoljiti potrebe potrošača, jer se one ne poklapaju sa mogućnostima korištenja, pa su potrebni dodatni primarni oblici energije da bi se uskladile potrebe i proizvodnja.Nasuprot tome, primarni oblici energije koji se ne obnavljaju mogu se iskorištavati prema potrebama, uz konstantnost snage. Oni oblici koji se u svome primarnom obliku mogu transportovati (fosilna i nuklearna goriva) mogu se skladištiti bez većih teškoća.Drvo je primarni oblik energije koji se obnavlja jer ga je moguće trajno, bez vremenskog ograničenja, dobivati iz nekog šumskog kompleksa ako je sječa usklaĎena sa prirastom. Pri tome je bitan intenzitet sječe. Naime uz znatan intenzitet iskorištavanja (znatno veći od prirasta) mogu se vrlo brzo iscrpiti sve rezerve, ali se, isto tako, malim intenzitetom korištenja (manjim od prirasta) mogu zalihe povećati. Prema tome, drvo kao primarni energetski oblik, sa obzirom na obnovljivost, se nalazi izmeĎu oblika koji se obnavljaju i onih koji se ne obnavljaju. O načinu eksploatacije ovisi treba li drvo smatrati obnovljivim ili neobnovljivim primarnim izvorom energije.KARAKTERISTIKE UGLJENAOgrjevna (ili toplotna) moć je osnovno obiljeţje ugljena. Razlikujemo gornju i donju ogrjevnu moć ugljena.Gornja ogrjevna moć je količina toplote koja se oslobaĎa potpunim sagorijevanjem (transformacijom kemijske u toplotnu energiju) 1kg ugljena, ako se nakon sagorjevanja, koje se odvija pri višim temperaturama, produkti sagorjevanja (gasovi i pepeo) ohlade do prvobitne temperature (obično 20 ºC) koju je imalo gorivo i vazduh potreban za sagorijevanje. Pretpostavlja se da se sva vodena para kondenzovala. Vodena para je u produktima sagorijevanja nastala sagorijevanjem vodika iz goriva i od vlage koja se nalazila u ugljenu.Donja ogrjevna moć se razlikuje od gornje samo za toplotu kondenzacije vode.

Znajući gornju ogrjevnu moć (Hs), donja (Hi) se može odrediti iz relacijeHi=Hs-2.5*(9*h+w) MJ/kgKada se u njemačkoj literaturi govori bez posebnih oznaka o ogrjevnoj moći, misli se na donju ogrjevnu moć, a u anglo-američkoj literaturi, obratno, na gornju ogrjevnu moć.Ni gornja ni donja ogrjevna moć goriva ne predstavlja stvarnu količinu toplotne energije koja se moţe iskoristiti prilikom sagorijevanja. Npr. gasovi sagorijevanja u parnom kotlu se ne smiju ohladiti do temperature okoline (20 °C)jer bi tada zbog kondenzacije nastala korozija metalnih dijelova.Sadrţaj vlage u ugljenu smanjuje njegovu ogrjevnu moć. Redovno kameni ugljen ima niski postotak vlage (4-5%) , mrki ugljen znatno veći (i do 40% ), a za lignit je taj postotak vrlo visok (i do 60%). Naravno da postotak vlage u ugljenu, nakon što je izvaĎen, zavisi o obradi (pranje ugljena) i o atmosferskim uticajima kojima je on izvrgnut prilikom transporta i skladištenja.Razlikujemo grubu i higroskopnu vlagu. Gruba vlaga dolazi u ugljen iz okoline pri vaĎenju iz rudnika, transportu i skladištenju. Ona se moţe smanjiti sušenjem na vazduhu. Higroskopna vlaga se nalazi u porama ugljena, pa se naziva i unutrašnja vlaga. Ona je u prvom redu ovisna o svojstvima ugljena, a moţe se odstraniti zagrijavanjem na temperaturu od 100 do 150 ºC .Sadrţaj pepela je definisan kao količina nesagorljivih sastojaka po kg ugljena. On u kamenom ugljenu prije separacije (sirovi ugljen) iznosi od 5 do 15%, zavisno o primjesama jalovine u sloju. Krupnije vrste, nakon separacije i ispiranja, sadrţe manje pepela. Mrki ugljen i lignit imaju znatno veće količine pepela, koje u nepovoljnim slučajevima mogu iznositi i više od 60%. Sastav pepela utiče na njegovo vladanje za vrijeme sagorijevanja jer o sastavu zavisi temperatura topljenja pepela što se odraţava na upotrebljivost ugljena i na konstrukciju ložišta.Sadrţaj sumpora u ugljenu, u nepovoljnom slučaju i do 9 % u prvom redu utiče na visinu dimnjaka jer se time smanjuje koncentracija sumpor dioksida u okolini. Danas, kada se sve više pazi na zaštitu okoline, sadrţaj sumpora u gorivu postaje sve vaţniji jer se sumpor dioksid iz gasova sagorijevanja ne moţe jednostavno ukloniti.Gorivi sastojci ugljena se mogu podijeliti na hlapljive sastojke i na tzv. fiksni ugljik. Hlapljivi sastojci su onaj dio koji se pojavljuje u obliku gasova ili para pri zagrijavanju bez prisustva vazduha do temperature od 875 ºC, a fiksni ugljik i pepeo čine tada koksni ostatak.Pri sagorijevanju na rešetki hlapljivi sastojci izgaraju iznad rešetke (u loţištu, u prostoru za sagorijevanje), a fiksni ugalj na samoj rešetki. Što je veći postotak hlapljivih sastojaka, to je rešetka više rasterećena, ali je tada potrebna veća zapremina pogodno oblikovanog loţišta sa rasporeĎenim dovodom vazduha, kako bi se postiglo potpuno sagorijevanje. Kada se kotao loţi ugljenom prašinom, vrijeme paljenja i sagorijevanje je kraće ako je veći postotak hlapljivih sastojaka. Mljevenje ugljena mora biti finije ako je gorivo siromašnije hlapljivim sastojcima.VODNE SNAGE - ENERGIJA VODOTOKASunčeva energija koja dopire do Zemljine površine izaziva isparavanje vode na površinama okeana, jezera i rijeka, ali i na površini tla i iz biljaka. Ta voda se podiţe u obliku vodene pareod koje se u visinama formiraju oblaci. Tako podignuta voda ima vrlo veliku potencijalnu energiju. Ako računamo da se oborine stvaraju na visini od 3000m, snaga padavina je oko 450*109 kW , odnosno njihova potencijalna energija iznosi nešto manje od 4*109GWh. Treba napomenuti da proizvodnja električne energije u svijetu iznosi oko 5*106GWh, dakle osam stotina puta manje od potencijalne energije padavina. Naravno, ova se energija ne moţe upotrebiti, niti će se to ikada moći.Padavine padaju i na kopno, pa ta voda ima potencijalnu energiju u odnosu prema morskoj razini. Ako uzmemo u obzir da je prosječna visina kopna 700 m iznad mora, da je površina kopna 130*106 km² i da prosječne padavine iznose0,$ m vodenog taloga u godini, ukupna

potencijalna energija padavina na kopno je oko 220*106 GWh godišnje. Samo se njezin manji dio moţe energetski upotrijebiti jer je potrebna odreĎena koncentracija vode, a to se ostvaruje u vodotokovima (rijeke, potoci).Kada se iskorištava potencijalna energija vode izmeĎu dvije kote, govorimo o korištenju vode na padu koji je jednak razlici kota.NEKI NEKONVENCIONALNI OBLICI ENERGIJEENERGIJA VJETRAEnergija vjetra je kinetička energija i ona je proporcionalna kvadratu brzine vjetra. Poznavanje brzine vjetra je od osnovne vaţnosti za ocjenu mogućnosti energetskog iskorištavanja. U meteorologiji se upotrebljava Bofortova (Beaufortot) skala,Brzina vjetra raste sa visinom iznad površine tla. Brzina uz tlo opada zbog trenja. Pribliţno se moţe računati da je odnos brzina proporcionalan petom korijenu iz odnosa visina iznad tla.Za transformaciju kinetičke energije vazduha u mehaničku energiju sluţe vjetrenjače (vazdušne turbine). Njihov pogon omogućuje razlika kinetičkih energija vazduha koje odgovaraju brzinama ispred i iza vjetrenjače.