Условное топливо

Условное топливо — принятая при расчетах единица учёта органического топлива, то есть нефти и её производных, природного и специально получаемого при перегонке сланцев и каменного угля, газа, торфа – которая используется для счисления полезного действия различных видов топлива в их суммарном учёте.

Основной показатель топлива — удельная теплота сгорания. Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива.

Принято, что теплота сгорания 1 кг твердого (жидкого) условного топлива (или 1 куб. м газообразного) равна 29,3 МДж (7 000 ккал). Для пересчета натурального топлива в условное применяется калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент.

Калорийный эквивалент

Для пересчета натурального топлива в условное применяют калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива (Q 1 r к теплоте сгорания условного топлива Эк = Q 1 r / 29,3. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент Ву = Вн • Эк где Ву и Вн — количества условного и натурального топлива. Зольность и влажность топлива уменьшают величину калорийного эквивалента. Значение калорийного эквивалента принимают в среднем: для нефти 1,4; природного газа 1,2 (для тыс м3); торфа 0,4; кокса 0,93. Понятие условного топлива применяется при планировании и анализе теплоэнергетических процессов для удобства сопоставления различных видов топлива.

Единицы измерения

В СССР и России за единицу условного топлива (у. т.) принималась теплотворная способность 1 кг каменного угля = 29,3 МДж или 7000 ккал. тонна условного топлива (т. у. т.) — единица измерения энергии, равная 29,3 ГДж; определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны каменного угля.

Международное энергетическое агентство (IEA) приняло за единицу нефтяной эквивалент, обычно обозначаемый аббревиатурой TOE (англ. Tonne of oil equivalent); одна тонна нефтяного эквивалента равняется 41,868 ГДж или 11,63 МВт·ч.[1][2]
Применяется также единица — баррель нефтяного эквивалента (BOE): 1 toe = 7,11, 7,33 или 7,4 boe.

В США цены на энергоносители, и в особенности на природный газ, часто измеряют в долларах ($) на единицу MMBtu(1 млн БТЕ) (1 Btu ≈ 1054,615 Дж; в Общероссийском классификаторе единиц измерения британская тепловая единица определена как 1,055 кДж[3]), для этого используется понятие «термальная цена» топлива.[4]. Термальные цены на уголь могут заметно отличаться от цен на жидкое или газообразное топливо. Например, цена нефти в 2010 году — около 12$ за MMBtu, природного газа около 5$, а угля около 2$, что объясняется спросом на такие виды топлива.

Один гигаджоуль эквивалентен 26,8 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Таким образом, 1 млн БТЕ = 28,263682 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Ещё одно использование британской тепловой единицы — котировки цен на топливо (как правило, на англо-американских рынках). Один баррель нефти содержит 5,825⋅106 BTU. Одна тысяча кубических метров природного газа содержит 35 800 000 BTU.[5]

Поскольку BTU слишком маленькая единица в денежном измерении, для котировки часто используется терм, 1 терм = 100 000 BTU.

Лесоводство

В энергетическом лесоводстве и сельском хозяйстве (особенно в Великобритании) за эталон Биомассы иногда берется т. н. ODT Топочно-высушенная тонна. Которая в определенной мере стандартизирует калорийность разных энергетических культур (традиционно речь идет о дровах)

Эквивалент галлона бензина

В США также используется такой термин как Эквивалент галлона бензина (Gasoline gallon equivalent (GGE)), для сравнения бензина с другими видами жидкого и газообразного топлива. GGE рассчитывается для бензина в галлонах США при 114000 БТЕ/ галлон (0.120276 ГДж), или 7594 ккал/литр. Национальная конференция весов и измерений (NCWM) разработала стандартную единицу измерения для сжатого природного газа, определенную в Приложении D к Справочнику NIST 44 следующим образом: «1 Бензиновый [US] галлонный эквивалент (GGE) означает 2,567 кг (5,660 фунтов)) природного газа.»

Когда потребители заправляют свои автомобили СПГ в США, СПГ обычно измеряется и продается в единицах GGE. Это довольно полезно в сравнении с галлонами бензина.

топливо Эквивалент галлона бензина BTU/единица кВт·ч/единица
бензин (базовый)[6] 1 US gallon 114,000 BTU/gal 33.41
Бензин (обычный, летний)[6] 0.996 US gallon * 114,500 BTU/gal 33.56
Бензин (обычный, зимний)[6] 1.013 US gallon * 112,500 BTU/gal 32.97
Бензин (переформулированный бензин, E10 — этанол)[6] 1.019 US gallon * 111,836 BTU/gal 32.78
Gasoline (reformulated gasoline, ETBE)[6] 1.019 US gallon * 111,811 BTU/gal 32.77
Gasoline (reformulated gasoline, MTBE)[6] 1.020 US gallon * 111,745 BTU/gal 32.75
Gasoline (10 % MBTE)[7] 1.02 US gallon 112,000 BTU/gallon 32.83
Gasoline (regular unleaded)[8] 1 US gallon 114,100 BTU/gal 33.44
Diesel #2[8] 0.88 US gallons 129,500 BTU/gal 37.95
Biodiesel (B100)[8] 0.96 US gallons 118,300 BTU/gal
Bio Diesel (B20)[8] 0.90 US gallons 127,250 BTU/gal
Liquid natural gas (LNG)[8] 1.5362 US gallons 75,000 BTU/gal
Компримированный природный газ (CNG)[8] 126.67 cu ft (3.587 m3) 900 BTU/cu ft
Hydrogen at 101.325 kPa 357.37 cu ft 319 BTU/cu ft[9]
Hydrogen by weight 0.997 kg (2.198 lb)[10] 119.9 MJ/kg (51,500 BTU/lb)[11]
Сжиженные углеводородные газы (propane) (LPG)[8] 1.35 US gallons 84,300 BTU/gal
Метанол (M100)[8] 2.01 US gallons 56,800 BTU/gal
Ethanol fuel (E100)[8] 1.500 US gallons 76,100 BTU/gal
Ethanol (E85)[8] 1.39 US gallons 81,800 BTU/gal
Jet fuel (naphtha)[12] 0.97 US gallons 118,700 BTU/gal
Jet fuel (kerosene)[12] 0.90 US gallons 128,100 BTU/gal
Nitromethane ~2.3 US Gallons ~47,000 BTU/gal
Electricity 33.40 kilowatt-hours * 3,413 BTU/(kW·h)[13][14]
*calculated based on 114,000 BTU/gal base gasoline

Примеры

Удельная теплота сгорания веществ в воздухе, Дж/кг:
 Порох  3.8⋅106 
 Торф  8.1⋅106 , 15⋅106 
 Дрова (березовые, сосновые)  10.2⋅106 
 Бурый уголь  15⋅106 [1], 14,7⋅106 
 Бытовой газ  13.25⋅106 
 Каменный уголь  22⋅106 [1], 29,3⋅106 
 Спирт этиловый  25⋅106 
 Метанол  22.7⋅106 
 1 у. т.  29.308⋅106 (7000 ккал/кг)[1]  
 Древесный уголь  31⋅106 
 Метан  50.1⋅106 
 Мазут  39.2⋅106 [1]
 Дизельное топливо  42.7⋅106 
 Нефть  41⋅106 
 Бензин  44⋅106 [1], 42⋅106 
 Керосин  40,8⋅106 
 Этилен  48.0⋅106 
 Пропан  47.54⋅106 
 Водород  120.9⋅106 

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 См. английскую версию статьи «Tonne of oil equivalent».
  2. ↑ American Physical Society Архивная копия от 21 марта 2007 на Wayback Machine: "1 toe = 1.00 x 10^10 cal (IT) = 41.868 GJ = 39.68 MBtu (IT)"
  3. ↑ Общероссийский классификатор единиц измерения (ОКЕИ): код 275 — Британская тепловая единица (1055 кДж) Архивная копия от 27 октября 2020 на Wayback Machine
  4. ↑ В единице Btu одна дополнительная буква «М» слева обозначает тысячи, две буквы «ММ» — миллионы Btu.
  5. ↑ Единицы измерения в нефтегазовой промышленности. Дата обращения: 4 сентября 2009. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 Fuel Economy Impact Analysis of RFG. US Environmental Protection Agency (14 августа 2007). Дата обращения: 1 января 2009. Архивировано 2 апреля 2012 года.
  7. ↑ NAFA Fleet Management Association | About NAFA. Дата обращения: 12 ноября 2011. Архивировано из оригинала 15 июня 2010 года.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [alternativefuels.about.com/od/resources/a/gge.htm Gasoline Gallon Equivalents — GGE — What is a Gallon Equivalent]. Дата обращения: 12 ноября 2011. Архивировано 4 сентября 2011 года.
  9. ↑ Hydrogen as a Fuel for Automobiles and Other Vehicles. Дата обращения: 12 ноября 2011. Архивировано из оригинала 13 ноября 2011 года.
  10. ↑ Weights and Measures. Дата обращения: 12 ноября 2011. Архивировано из оригинала 8 июня 2011 года.
  11. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 12 ноября 2011. Архивировано из оригинала 22 мая 2013 года.
  12. ↑ 1 2 EIA — Sorry! Unexpected Error. Дата обращения: 12 ноября 2011. Архивировано 23 мая 2011 года.
  13. ↑ Energy Conversions. Oak Ridge National Laboratory. Дата обращения: 1 января 2009. Архивировано из оригинала 23 декабря 2001 года.
  14. ↑ Conserving Energy and Water - Energy Terms/Conversions. Pacific Northwest National Laboratory (июнь 2008). Дата обращения: 1 января 2009. Архивировано из оригинала 25 июля 2001 года.

Ссылки