能源知识
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能源基础知识 第一节 能源的概念与分类 一、能源的概念 能源是能量的来源或源泉。是可以从自然界直接取得的具有能量的物质,如煤炭、 石油、核燃料、水、风、生物体等;或从这些物质中再加工制造出的新物质,如焦炭、 煤气、液化气、煤油、汽油、柴油、电、沼气等。因此可以说,能源是能够提供某种形 式能量的物质,即能够产生机械能、热能、光能、电磁能、化学能等各种能量的资源。 二、能源的分类 (一)按能量的原始来源划分 第一类,来自地球以外天体的能量,其中最主要的是太阳辐射能。 第二类,来自地球自身的能量。包括火山、地震、地下蒸汽、热岩层、地下热水。 第三类,来自地球及其它天体的相互作用所产生的能量,地球—月亮—太阳系统由 于相互引力的作用,使海水涨落所形成的潮汐能。 (二)按能源的成因划分 1.一次能源 (亦称天然能源) 一次能源是指自然界中以现成形式存在,不经任何改变或转换的天然能源资源,不 改变其形态和品位的能源。如原煤、原油、油页岩、天然气、核燃料、植物燃料、水能、 风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。 2.二次能源 (亦称人工能源) 二次能源是指为了生产和生活的需要,将一次能源直接或间接加工转换产生的其它 种类和形式的人工能源。如由原煤加工产出的洗煤;由煤炭加工转换产出的焦炭,煤气; 由原油加工产出的汽油、燃料油等;由煤炭、石油、天然气转换产出的电力。 (三)按能源的形成和再生性划分 1.可再生能源 可再生能源是指在生态循环中能重复产生的自然资源,它能够循环使用,不会随人 类的开发利用而日益减少,可以源源不断地从自然界中得到补充,是人类取之不尽用之 不竭的能源。如水力、潮汐、太阳辐射、风力、海洋能、火山活动、地下热水、地热蒸 汽、温泉、从有机物质及其废物中提取的燃料,如酒精、沼气等。 2.不可再生性能源 不可再生能源是指随着人类的不断开发利用而日益减少,终究要消耗殆尽,不能在 短期内重复再生的能源。如煤炭、原油、天然气、油页岩、核燃料等。 (四)按能源的技术开发程度划分 1.常规能源 常规能源即传统能源,是指以往利用多年,目前在科学技术条件已成熟,经济上比 较合理,已被人类大规模生产和广泛使用的能源,如煤炭、原油、天然气、电、水能、 柴草等。 2.新能源 新能源是指人类新近才开发利用或正在研究开发,今后可以广泛利用的能源,如太 阳能、风能、地热能、海洋能等。 第二节 能源计量的含义与单位 一、能源计量的含义 能源计量是指以技术和法制手段,在能源流程中,对各环节的数量、质量、性能参 数、相关的特征参数等进行检测、度量和计算。能源计量是能源统计的技术基础。能源 计量的种类是一次能源、二次能源。 二、能源计量单位和能源当量单位 (一)能源计量单位 能源的量的计量单位。具有确切定义和当量值的能源(能量)单位主要有焦耳( )、 J 千瓦时( )、千卡( )和英热单位( )。 KWh Kcal Btu 直接用热量作单位: 焦耳( )(我国法定计量单位) J 卡( ) (我国法定计量单位) cal ( ) BTU British thermal unit 1 英热(BTU )= 1 055.05585 焦耳 (二)能源计量单位和能源当量单位 1.能源折算系数 不同能源的实物量是不能直接进行比较的。但各种能源在一定条件下都可以转化为 热,为了便于对各种能源进行对比和分析,可选定某种统一的标准燃料作为计算依据, 然后通过各种能源实际含热值与标准燃料热值之比,计算出各种能源折算成标准燃料的 数量。 2.标准燃料 是计算能源总量的一种模拟的综合计算单位,习惯上都采用热量作为能源的共同换 算标准。 3.能源计量单位和能源当量单位 所选标准燃料的计量单位即为能源当量单位。国际上采用的标准燃料有三种:煤、 油和气。以煤作为标准燃料来计量时称为煤当量,油和气以此类推,称为油当量和气当 量。 换算成燃料当量: 煤当量 吨煤当量( )(标煤) TCE 吨 或 千大卡 1 TCE=7x106kcal 7 油当量—我国或 :吨油当量( )(标油) OECD TOE 吨 或 万大卡 1 =107kcal 1 能源合计是以各种能源按实物量乘以折标煤系数,折成标准煤的合计数。 能源合计总量 ∑(各能源品种实物量×折标煤系数) = 注意: 能源生产总量并不等于各种能源换算成标准煤之和,因为二次能源是由一次能源转 换产生的,所以能源生产总量是各种一次能源生产量标准煤之和。 能源的计量标准 能源折标煤的折算系数 某种能源每千克实际热值每千克标准煤的热值 千卡; = / 7000 每千克标煤的热值 千卡 ( 兆焦); 7000 29.3 每千克标准油的热值10000 千卡; 千瓦• 时水电相当于 兆焦,换算成煤当量的系数是 。 1 3.6 0.123 第三节 能源与现代经济社会的关系 一、能源问题的重要性 1.能源是现代经济社会发展的基础; 2.能源是经济社会发展的重要制约因素; 形成能源资源约束的主要原因有两个方面:一是能源资源具有不可再生性,能源消 耗使得能源长期趋于减少;二是经济增长对能源的依赖,能源供需矛盾和资源环境制约 长期存在; 3.能源安全事关经济安全和国家安全; 4.能源消耗对生态环境的影响日益突出; 化石燃料的使用是二氧化碳等温室气体增加的主要来源。全球变暖对地球自然生态 系统和人类赖以生存环境产生负面影响。 二、世界能源发展的特点及趋势 全球能源资源总量丰富,中长期内世界能源供应仍能满足日益增长的能源需求。世 界能源消费与供应地域失衡格局加剧。 从消费格局看,增长中心加速向亚太地区转移;供应层面看,近期内多元化趋势明 显,从长远来看,对欧佩克的依赖将趋于加重。 发达国家能源消费增速低于发展中国家,终端能源消费呈现清洁化趋势。 煤炭直接用于终端消费比重下降;天然气作为相对清洁、低碳的优质能源受到越来 越多的重视。 三、能源平衡表的使用方法 (一)能源平衡表 能源平衡表是在社会经济发展中,具体反映能源平衡的形式。从数量上较为直观地 揭示能源的资源、转换和终端消费间的平衡关系。 能源平衡表按统计范围可分为全国、地区、部门和企业能源平衡表;按品种可分为 单项能源平衡表和综合能源平衡表。 (二)能源平衡表的组成 1.能源资源和使用平衡 揭示能源的收支总平衡,是整个能源平衡表的基础。 2.能源加工转换平衡 反映了二次能源的生产部门(发电厂、炼油厂等)在生产过程中投入的能源与产出 的能源之间的平衡。 3.终端能源消费平衡 是指生产和生活中最终的直接消费平衡,终端消费量 物质生产部门消费 非物质 = + 生产部门消费和生活消费。 4.损失量 损失量是指能源在生产、输送、储存过程中发生的经营管理损失,以及由于自然灾 害等客观原因造成的损失,但不包括加工转换损失。 5.平衡差额 平衡差额是指各种能源资源与消费平衡后的差额。资源大于消费为正差,资源小于 消费为负差。 6.能源消费总量 能源消费总量 终端消费量 加工转换损失量 损失量; = + + 能源消费总量 可供消费的能源量 ()平衡差额。 = + - (三)能源平衡表的作用 1.全面反映各种能源的生产、消费、分配与进出口的平衡关系,为编制能源规划提 供依据; 2.考察能源系统加工转换过程,投入与产出的数量平衡关系,为分析能源加工转换 效率提供基础数据; 3.反映能源消费结构;如一次能源与二次能源消费结构、分部门和分地区的能源消 费结构、各种能源分部门分行业的消费结构;为研究改善能源流向、产业结构、行业结 构和产品结构提供依据; 4.反映能源与经济发展的关系,分析节能潜力,为进一步开展节能工作和进行能源 供需预测提供基础数据。 (四)能源投入产出表 投入产出表是国民经济核算和投入产出分析的基本工具,反映了国民经济各产业 (行业)之间在某一时期的一种均衡状态,可以把握国民经济各产业(行业)之间的相 互的数量关系。 投入产出表中第Ⅰ象限反映部门间的生产技术联系,是表的基本部分;第Ⅱ象限反 映各部门产品的最终使用;第Ⅲ象限反映国民收入的初次分配。
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