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文檔簡(jiǎn)介

1、能源和能源計(jì)量器具與能源單位能源的定義及分類能源是自然界中能夠直接或通過(guò)轉(zhuǎn)換提供某種形式能量的物質(zhì)資源,它包含在一定條件下能夠提供某種形式的能的物質(zhì)或物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),也指可以從其獲得熱、光或動(dòng)力等形式的能的資源,如燃料、流水、陽(yáng)光和風(fēng)等。為了了解能源的特點(diǎn)和相互關(guān)系,便于研究和有效地開發(fā)利用,通常將能源按不同的方式分類。常見的能源分類方式有以下7種。    一、按能源的形態(tài)、特性或轉(zhuǎn)換和利用的層次進(jìn)行分類    這種分類方式是世界能源委員會(huì)推薦的能源分類方式。    1化石燃料&

2、#160;   化石燃料又稱礦物燃料,包括固體、液體和氣體燃料。它們分別是古代植物和低等動(dòng)物的遺體在缺氧條件下,經(jīng)高溫高壓作用,經(jīng)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代演變而成。固體燃料主要指可以或已經(jīng)從天然礦物中開采出來(lái)的可作為能源使用的各種固體原材料,包括泥炭、褐煤、無(wú)煙煤、天然焦、煤矸石、炭瀝青、油頁(yè)巖等;液體燃料是貯存在地下儲(chǔ)集層中,通過(guò)地面分離設(shè)施后在常溫常壓下仍保持液態(tài)的各種烴類混合物,包括石油、油層凝析液,以及由焦油砂、天然瀝青和油頁(yè)巖生產(chǎn)的液態(tài)烴;氣體燃料統(tǒng)稱天然氣,是指地表下巖石儲(chǔ)集層中自然貯存的以碳?xì)浠衔餅橹黧w的氣體混合物。   

3、60;地下蘊(yùn)藏的化石燃料主要包括煤、石油、天然氣、焦油砂和頁(yè)巖油。據(jù)估計(jì),經(jīng)過(guò)多年開采,剩下的儲(chǔ)量已非常有限,而且是以煤為主。化石燃料既可通過(guò)燃燒提供熱量,又可作為極其寶貴的化工原料加工提煉出諸如化學(xué)纖維、塑料、尼龍、橡膠、化肥等化工產(chǎn)品。而以化石燃料為主體的能源系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的全球環(huán)境問(wèn)題,因而未來(lái)世界能源結(jié)構(gòu)將逐步轉(zhuǎn)向以可再生能源為基礎(chǔ)的持續(xù)發(fā)展的能源體系,化石燃料將更多地作為化工原料發(fā)揮作用。    2水能    水能也稱水力,是天然水流能量的總稱,通常專指陸地上江河湖泊中的水流能量。自然界的水因受重力作用而

4、具有位能,因不斷流動(dòng)而具有動(dòng)能。水流能量的大小取決于流量和落差這兩個(gè)因素。水能屬于再生能源,價(jià)廉、清潔,可用于發(fā)電或直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械做功,是可再生能源中利用歷史最長(zhǎng),技術(shù)最成熟,應(yīng)用最經(jīng)濟(jì)也最廣泛的能源。據(jù)估計(jì),全世界水力資源理論蘊(yùn)藏量為350000×108kwh/a,技術(shù)可開發(fā)量約為150000×108kwh/a,經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量約為93500×108kwh/a,目前,已開發(fā)利用的水力資源約為技術(shù)可開發(fā)量的14。中國(guó)水能資源十分豐富,理論蘊(yùn)藏量達(dá)59200×108kwh/a,技術(shù)可開發(fā)量約為19200×108kwh/a,經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量約為12600&#

5、215;108kwh/a,居世界第一位,但目前利用程度不高,已開發(fā)利用的儲(chǔ)量約占可開發(fā)儲(chǔ)量的14。在電力生產(chǎn)中,水電比重較低,且呈下降趨勢(shì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,我國(guó)能源和電力的供需矛盾越來(lái)越突出,從我國(guó)能源資源狀況來(lái)看,應(yīng)確立優(yōu)先開發(fā)水電的戰(zhàn)略思想,扭轉(zhuǎn)水電發(fā)展長(zhǎng)期落后的局面,使我國(guó)豐富的水力資源真正成為發(fā)展經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力。    3核能    核能包括重核的裂變能和輕核的聚變能。重核的裂變能是指鈾、钚等重元素的原子核發(fā)生鏈?zhǔn)搅炎兒朔磻?yīng)時(shí)釋放出的巨大能量。核裂變能能量密度高,一個(gè)鈾原子核裂變時(shí)釋放出的能量約是一個(gè)碳原

6、子氧化時(shí)放出能量的5×107倍,即1kg 235U裂變時(shí)釋放出的能量相當(dāng)于2500t(標(biāo)準(zhǔn)煤);對(duì)大氣污染小、燃料運(yùn)輸量小、發(fā)電綜合成本低且開發(fā)技術(shù)成熟,目前,已大量應(yīng)用于工業(yè)能源生產(chǎn)。核裂變能主要用于發(fā)電和供熱,由于核裂變能的上述優(yōu)越性,核電事業(yè)有較大發(fā)展,但由于自然界中所含的核原料有限,并且核裂變產(chǎn)生的放射性廢物會(huì)構(gòu)成對(duì)環(huán)境污染的威脅,并可能引起核擴(kuò)散,因此核裂變能并非理想的長(zhǎng)期能源。    輕核的聚變能是指兩個(gè)輕原子核聚合成一個(gè)較重原子核所釋放出來(lái)的能量。常用的核聚變?nèi)剂鲜请碗?。核聚變能具有較核裂變能更高的能量密度,單位質(zhì)量的

7、氘聚變時(shí)放出的能量約為單位質(zhì)量的235U裂變時(shí)放出能量的4倍,lL海水中的氘發(fā)生聚變反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于300L汽油完全燃燒時(shí)放出的能量,地球表面海水儲(chǔ)量約為1018t,即使考慮能源消耗水平的逐年增加,地球上的氘也足夠使用1000億年以上。此外,核聚變能還是一種較核裂變能更清潔、更安全的能源,這主要是因?yàn)楹司圩兎磻?yīng)物基本沒有放射性,反應(yīng)產(chǎn)物適當(dāng)處理后對(duì)環(huán)境沒有嚴(yán)重的污染問(wèn)題,反應(yīng)過(guò)程中一旦出現(xiàn)問(wèn)題,反應(yīng)會(huì)自動(dòng)地迅速停止。輕核聚變能是一種非常理想的可供人類長(zhǎng)期使用的潛在能源,受控?zé)岷司圩兪钱?dāng)前科學(xué)界正積極研究的一項(xiàng)重大課題,它的成功將為人類找到一條有效的長(zhǎng)期穩(wěn)定的能源供應(yīng)途徑。 

8、60;  4電能    電能,又稱電力,是以電磁場(chǎng)為載體,以光速傳播的一種優(yōu)質(zhì)能源。目前主要由一次能源通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換而成,也可通過(guò)燃料電池由氣、煤氣、天然氣、甲醇等燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換而成,或利用光伏效應(yīng)由太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換而成。目前世界上主要發(fā)電形式為火力發(fā)電,水力發(fā)電和核能發(fā)電。重點(diǎn)研究的新的發(fā)電方式有磁流體發(fā)電、熱電子發(fā)電、電氣體發(fā)電、燃料電池等。電能有各種形式,如直流電能、交流工頻電能、高頻電能等。由于電能來(lái)源廣泛,可以方便地由各種一次能源轉(zhuǎn)換而來(lái),又可方便地轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、熱能、光能、磁能和化學(xué)能等其他能量形式以滿足社會(huì)生產(chǎn)和生

9、活的種種需要,還可方便、經(jīng)濟(jì)、高效地大規(guī)模遠(yuǎn)距離傳輸和分配,且在生產(chǎn)、傳送、使用過(guò)程中易于調(diào)控,在使用過(guò)程上沒有污染,已成為人類社會(huì)迄今應(yīng)用最廣泛,使用最方便,最清潔的一種二次能源。電力的開發(fā)及其廣泛應(yīng)用是繼蒸汽機(jī)發(fā)明之后,近代史上第二次技術(shù)革命的核心內(nèi)容。20世紀(jì)70年代興起的新技術(shù)革命中,電的應(yīng)用則是信息傳遞與控制的基礎(chǔ)。    5太陽(yáng)能    太陽(yáng)能是指太陽(yáng)內(nèi)部高溫核聚變所釋放的輻射能。太陽(yáng)向宇宙空間發(fā)射的輻射能中,只有20億分之一到達(dá)地球大氣高層,其中,30被大氣層反射,23被大氣層吸收,地球表面截獲的太陽(yáng)

10、能的功率為8×1013kW。    太陽(yáng)能是一種清潔的,可持久供應(yīng)的自然能源,資源量非常巨大,被大氣層吸收和地球表面截獲的太陽(yáng)能約有相當(dāng)于12×1013kW的能量,為目前全世界能源消費(fèi)總量的20000倍。太陽(yáng)能可轉(zhuǎn)換為熱能、機(jī)械能、電能、化學(xué)能等加以利用,常見的方式有:直接熱利用、熱發(fā)電或通過(guò)電池發(fā)電等。    太陽(yáng)能具有以下兩大特點(diǎn):一是聚集性差,地球表面的太陽(yáng)輻射功率密度很低,但分布廣泛,集中使用要求占用較大面積,特別適宜在廣大農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)分散使用;二是太陽(yáng)能供應(yīng)的間斷性和不穩(wěn)定性使太陽(yáng)能

11、的利用受到季節(jié)和氣候變化的影響,這就要求太陽(yáng)能利用裝置和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮能量的貯存,或與其他能源匹配互補(bǔ)供能,以滿足用戶的負(fù)荷需要。日前,太陽(yáng)能的利用在許多國(guó)家還處于起步階段,開發(fā)與利用技術(shù)有待于進(jìn)一步研究,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,太陽(yáng)能將會(huì)被列人常規(guī)能源。    6生物質(zhì)能    生物質(zhì)能來(lái)源于生物質(zhì),生物質(zhì)指一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì),包括動(dòng)物、植物和微生物。動(dòng)物要以植物為生,而植物則通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)。因此,從根本上說(shuō),一切生物質(zhì)能都來(lái)源于太陽(yáng)能。所有生物質(zhì)均具有一定的能量

12、,而可作為能源利用的生物質(zhì)主要包括木材及森林工業(yè)廢棄物、農(nóng)作物及其廢棄物、水生植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。在人類發(fā)展歷史中,生物質(zhì)能為人類提供了基本燃料。目前,生物質(zhì)能消費(fèi)量約占世界能源消耗的14,多應(yīng)用于生活和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。    生物質(zhì)能源可以就地開發(fā)和利用,是可再生的廉價(jià)能源。其優(yōu)點(diǎn)是使用方便,含硫量低,灰分少,易燃燒,并可進(jìn)行多種轉(zhuǎn)化,但缺點(diǎn)是容重小、體積大,貯運(yùn)不便,傳統(tǒng)的直接燃燒利用方式熱效率極低。為了提高利用效率和方便運(yùn)送、貯存和多功能使用,可采用熱轉(zhuǎn)換法,如干餾、熱解,獲得燃料油和可燃?xì)怏w,或在厭氧環(huán)境下,經(jīng)微生物分解產(chǎn)生沼氣

13、。淀粉、谷物之類的生物質(zhì)可在霉菌和酵母菌的作用下發(fā)酵產(chǎn)生酒精。    目前地球上綠色植物的光合作用效率還比較低,利用植物生產(chǎn)生物質(zhì)能的潛力還很大,進(jìn)行能源種植和開發(fā)植物能源都是行之有效的辦法。能源種植就是通過(guò)光合作用,直接把太陽(yáng)能的光能轉(zhuǎn)化為像石油那樣的烴,如1978年,美國(guó)科學(xué)家卡爾文培育出好幾種能提取液體燃料的植物,并因此獲得諾貝爾獎(jiǎng),這類被人們稱作“石油草”的植物,割開表皮就會(huì)源源流出一種可直接用作汽車燃料的白色含烴乳狀液??芍苯由a(chǎn)“燃料油”的植物也被大量發(fā)現(xiàn),如巴西科學(xué)家在亞馬遜河熱帶叢林里發(fā)現(xiàn)的一種名為“苦配巴”的石油樹,其汁液不需加工即可用

14、來(lái)發(fā)動(dòng)柴油機(jī),6個(gè)月后還可再次采油。    7風(fēng)能    風(fēng)能是由于太陽(yáng)輻射造成地球各部分受熱不均勻,引起大氣層中的壓力不平衡而使空氣運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)所攜帶的能量,它是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式。風(fēng)能是一種可再生的清潔能源,儲(chǔ)量大、分布廣,但能量密度低,并且不穩(wěn)定,是一種間歇性的自然能。只有當(dāng)?shù)孛嬉陨?030m高度處約平均風(fēng)速達(dá)到5m/s時(shí),風(fēng)能才值得較大規(guī)模地利用。風(fēng)能主要用于發(fā)電、提水、制熱和航運(yùn)。風(fēng)力發(fā)電目前已用于充電、照明、無(wú)線電通訊、衛(wèi)星地面站電源、燈塔電源及海水淡化等。在美國(guó)加利福尼亞州,風(fēng)力發(fā)電已獲得大規(guī)模商業(yè)應(yīng)

15、用,據(jù)初步估計(jì),中國(guó)的風(fēng)能資源蘊(yùn)藏量約相當(dāng)于10×108kW,有可能利用的約占10%,相當(dāng)于1×108kW左右。為緩解中國(guó)能源短缺的狀況,應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)能的開發(fā)利用,尤其應(yīng)在邊遠(yuǎn)、偏僻地區(qū)以及海島。草原上加快開展風(fēng)能的利用工作。    8海洋能    海洋能是指蘊(yùn)藏在海洋中的可再生能源,包括潮汐能、波浪能、潮流能(海流能)。海洋溫差能和海水鹽度差能等。其中前3種是機(jī)械能,海洋溫差能是熱能,海水鹽度差能是滲透壓能。潮汐能和潮流能主要來(lái)源于月球的引力,其它都是直接或間接來(lái)源于太陽(yáng)的輻射能。海洋是巨大的能源

16、寶庫(kù),海洋能的特點(diǎn)是能量密度低。總蘊(yùn)藏量大,能在同一地點(diǎn)進(jìn)行綜合利用。由于海洋能的存在形式不同,在技術(shù)上轉(zhuǎn)換的方法也不同。雖然早在10世紀(jì)以前人們就開始利用海洋能,如潮汐能磨坊和潮汐能提水,但除潮汐能發(fā)電和小型波浪能發(fā)電外,多數(shù)海洋能利用技術(shù)尚處于研究試驗(yàn)階段,科學(xué)地開發(fā)利用海洋能是現(xiàn)代技術(shù)所要解決的重要課題。    9地?zé)崮?#160;   地?zé)崮苁琴A存于地球內(nèi)部的巖石和流體中的熱能。它是驅(qū)動(dòng)地球內(nèi)部一切熱過(guò)程的動(dòng)力源。地球基巖的熱能通過(guò)熱傳導(dǎo)進(jìn)入大氣和海洋,火山或活動(dòng)地?zé)崽锏臒崮軇t通過(guò)對(duì)流進(jìn)入周圍環(huán)境。地?zé)崮馨ㄌ烊徽羝?/p>

17、、熱水、熱鹵水等,以及由上述產(chǎn)物帶出的與流體相伴中的副產(chǎn)品,按地?zé)崮艿男再|(zhì)和貯存狀態(tài)可分為兩類:一類是水熱型,包括蒸汽型、水熱型、地壓型;另一類是熱巖型,包括干熱巖型和巖漿型。地?zé)嵴羝偷責(zé)崴言陂_發(fā)利用,前者品位高,資源少,后者品位雖低,但量大面廣。干熱巖和地壓水的利用目前處于試驗(yàn)研究階段,熔巖的利用則處于基礎(chǔ)研究階段,近期內(nèi)不可能有實(shí)用價(jià)值。地?zé)崮軐儆诓豢稍偕囊淮文茉?,具有以下特點(diǎn):一是資源極為豐富。二是受地理位置、地質(zhì)條件等因素的影響很大,在各國(guó)、各地區(qū)呈離散型分布。三是除用以發(fā)電外,還可綜合利用,如地?zé)崴捎糜诠┡?、農(nóng)田灌溉以及金屬回收等。四是由于某些技術(shù)上的原因,至今尚不能廉價(jià)獲取

18、。目前,由于先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的引進(jìn)和能源需求倍增,地?zé)嶙鳛樾履茉蠢玫男问揭言絹?lái)越廣泛,并從自發(fā)利用轉(zhuǎn)變成有計(jì)劃地利用,充分利用地?zé)崮芤殉蔀樾履茉撮_發(fā)的一個(gè)重要領(lǐng)域。    二、按形成條件分類    按形成條件可分為一次能源和二次能源。    1一次能源    一次能源指從自然界取得的未經(jīng)任何改變或轉(zhuǎn)換的能源,如原煤、原油、天然氣、生物質(zhì)能、水能、核燃料,以及太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等。某些一次能源所含的能量間接來(lái)自太陽(yáng)能,由太陽(yáng)能自然轉(zhuǎn)換,

19、即不通過(guò)人工轉(zhuǎn)換形成,又稱為一次直接能源,如煤炭、石油。天然氣、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、海洋能等均屬此類。    在人類社會(huì)生產(chǎn)和生活中,因工藝或環(huán)境保護(hù)的需要,或?yàn)榉奖爿斔?、使用和提高勞?dòng)生產(chǎn)率等原因,常有必要對(duì)一次能源進(jìn)行加工或轉(zhuǎn)換使之成為二次能源。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和人類社會(huì)的日益進(jìn)步,直接使用一次能源的比重必將越來(lái)越下降。    一次能源可采取兩種方式進(jìn)行分類,即根據(jù)成因分類和根據(jù)其能否循環(huán)使用和不斷得到補(bǔ)充分類。   (1)根據(jù)成因可分為3類:  &#

20、160; 第一類來(lái)自太陽(yáng)熱核反應(yīng)釋放的能量,包括直接到達(dá)地球的太陽(yáng)輻射能,由太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換而來(lái)的原煤、原油、天然氣、生物質(zhì)能,以及太陽(yáng)能的熱效應(yīng)在大氣、陸地與海洋三者之間的界面產(chǎn)生的風(fēng)能、波浪能和洋流的動(dòng)能。    第二類是蘊(yùn)藏在地球內(nèi)部的巖石和流體中的地?zé)崮?,以及放射性礦物蘊(yùn)藏的核能。第三類是月球、太陽(yáng)和地球的相互作用產(chǎn)生的潮汐能。   (2)根據(jù)其能否循環(huán)使用和不斷得到補(bǔ)充分為:    再生能源,也稱“可再生能源”,是指在自然界生態(tài)循環(huán)中能不斷再生,并有規(guī)律地得到補(bǔ)充,不

21、致因不斷開發(fā)而枯竭的一次能源。它包括水能、太陽(yáng)能、潮汐能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿龋糯r(nóng)業(yè)社會(huì)主要依靠再生能源,進(jìn)入工業(yè)社會(huì)后,逐漸為短期內(nèi)無(wú)法再生的化石燃料所替代。隨著新技術(shù)革命的進(jìn)展,再生能源的利用將得到新的發(fā)展。由于再生能源可以再生并有規(guī)律地得到補(bǔ)充,不用就會(huì)被白白浪費(fèi)掉,因此,應(yīng)抓緊時(shí)間盡早開發(fā)利用。    非再生能源,也稱“不可再生能源”,是指自然界經(jīng)億萬(wàn)年形成而儲(chǔ)存下來(lái)的,因數(shù)量有限,將隨著人類不斷開采而枯竭,短期內(nèi)又無(wú)法再生的一次能源。包括原煤、原油、天然氣等化石燃料和核燃料。非再生能源為創(chuàng)造人類現(xiàn)代物質(zhì)文明發(fā)揮著重要的作用,其使用量目前占整個(gè)

22、能源消費(fèi)總量的比重很大。由于它不可能在短期內(nèi)循環(huán)再生,應(yīng)注意合理開發(fā),高效利用。    2二次能源    二次能源也稱“次級(jí)能源”或“人工能源”,是由一次能源經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換得到的其他種類和形式的能源,包括煤氣、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、電力、蒸汽、熱水、氫能等。一次能源無(wú)論經(jīng)過(guò)幾次轉(zhuǎn)換所得到的另一種能源,都被稱作二次能源。在生產(chǎn)過(guò)程中的余壓、余熱,如鍋爐煙道排放的高溫?zé)煔猓磻?yīng)裝置排放的可燃廢氣、廢蒸氣、廢熱水,密閉反應(yīng)器向外排放的有壓流體等等,也屬于二次能源。    二

23、次能源的轉(zhuǎn)換形式很多,如煤可轉(zhuǎn)換成焦炭、煤氣、電力、蒸汽、熱水;原油經(jīng)過(guò)精餾分離可得到汽油、煤油、柴油、重油等等。在一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源的過(guò)程中,總會(huì)有轉(zhuǎn)換損失,如用煤發(fā)電時(shí),煤的一部分能量殘存在未燃盡的煤粒中,一部分以熱的形式從煙囪中損失掉,或通過(guò)鍋爐及蒸氣管道的輻射而散發(fā)掉。    二次能源的利用程度取決于一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防和人民生活水平等因素。由于二次能源一般比一次能源有更高的終端利用效率,也更清潔和便于輸送、使用,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和社會(huì)生活的日益現(xiàn)代化,二次能源使用量占整個(gè)能源消費(fèi)總量的比重必將與日俱增。 

24、0;  三、按使用性能分類    1燃料能源    燃料是指燃燒時(shí)能產(chǎn)生熱能和光能的物質(zhì)。作為燃料使用,并主要以熱能形式提供能量的能源即為燃料能源。燃料能源既可按來(lái)源分為礦物燃料(如煤、油、氣等)、生物燃料(如藻類、木料、沼氣、各種有機(jī)廢物等)以及核燃料(如鈾、钚等),也可按形態(tài)分為固體燃料(如煤、木料、鈾等、液體燃料(主要是石油及其產(chǎn)品,常用的還有甲醇、水煤漿和煤炭液化燃料等以及氣體燃料(如天然氣、氫氣及煤炭氣化制得的煤氣等)。燃料能源中,除核燃料包含原子能外,其他燃料都包含著化學(xué)能,有的也同

25、時(shí)包含著機(jī)械能。人們通過(guò)燃燒將燃料中的能量轉(zhuǎn)換成熱能直接加以利用,或再由熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、電能加以利用。燃料能源是人類目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的基本能源。    2非燃料能源    不作為燃料使用,直接產(chǎn)生能量提供人類使用的能源,如水能、風(fēng)能、潮汐能、海洋能、激光能等。其中多數(shù)包含機(jī)械能,有的也包含著熱能、光能、電能。四、按利用狀況分類1常規(guī)能源常規(guī)能源又稱傳統(tǒng)能源,是指在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下,已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用的能源,如煤炭、石油、天然氣、水能和核裂變能。常規(guī)能源是人類目前利用的主要能源,在討論能源問(wèn)題時(shí),主

26、要也是指的這些能源。2新能源新能源指在新技術(shù)基礎(chǔ)上系統(tǒng)地開發(fā)利用的能源,是正在開發(fā)利用但尚未普遍使用的能源?,F(xiàn)在世界上重點(diǎn)開發(fā)的新能源有:太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮?、氫能等。新能源大多是天然的和可再生的,是未?lái)世界持久能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)。隨著科技水平的提高,新能源和可再生能源供應(yīng)量將不斷提高。常規(guī)能源和新能源的概念是相對(duì)的,首先會(huì)因?yàn)楦鞯貐^(qū)、各國(guó)家的能源利用歷史和科學(xué)技術(shù)水平高低而異。例如,核能在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已列人常規(guī)能源,而在大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家則仍被視作新能源。其次,隨著技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)利用的擴(kuò)大,新能源會(huì)演變成為常規(guī)能源,仍以核裂變能為例,20世紀(jì)50年代初開始用來(lái)生產(chǎn)電力時(shí),被認(rèn)為是一種新能

27、源,隨著核電的迅速發(fā)展,現(xiàn)在不少國(guó)家已把它列人常規(guī)能源的范圍。由于常規(guī)能源中,化石燃料和核燃料的儲(chǔ)量有限,隨著人類的不斷開發(fā)利用,其資源會(huì)日趨減少,以至枯竭。未來(lái)的能源將逐步過(guò)渡到以新能源為基礎(chǔ)的持久能源系統(tǒng)。各種新能源的開發(fā)研究無(wú)論在緩和近期能源供求矛盾方面,還是在建設(shè)持久能源系統(tǒng)方面都具有十分重要的戰(zhàn)略意義。五、按資源形態(tài)分類1載體能源載體能源指提供能量的含能物質(zhì),如各種燃料、蒸汽等可以直接儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)。煤、石油、天然氣和電是目前使用最廣的載體能源,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,氫和微波會(huì)成為重要的載體能源。2過(guò)程能源過(guò)程能源指提供能量的物質(zhì)運(yùn)動(dòng),如水流、風(fēng)力、潮汐、波浪等。過(guò)程能源存在于物質(zhì)的

28、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,一般很難儲(chǔ)存和運(yùn)輸。六、按對(duì)環(huán)境的影響程度分類1清潔能源清潔能源是指在開發(fā)使用過(guò)程中,對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染程度很小的能源。如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、海洋能以及氣體燃料等。用太陽(yáng)能直接分解水制氫和核聚變能利用的研究如果成功,則太陽(yáng)的能量和地球上的水都可成為人類取之不盡用之不竭的清潔能源。2非清潔能源非清潔能源是指在開發(fā)使用過(guò)程中,對(duì)環(huán)境污染程度較大的能源,如煤、石油等。隨著世界環(huán)保呼聲的逐漸高漲,非清潔能源的開發(fā)和利用將逐步受到限制七、按流通狀況分類1商品能源商品能源是作為商品經(jīng)流通環(huán)節(jié)大量消費(fèi)的能源,在一定經(jīng)濟(jì)條件下產(chǎn)生和存在,是社會(huì)分工和產(chǎn)品屬于不同所有者的結(jié)果,目前主要有煤炭、石油、

29、天然氣、水電和核電5種。自產(chǎn)業(yè)革命以來(lái),直至20世紀(jì)50年代,煤炭始終是最重要的商品能源。此后由于內(nèi)燃機(jī)的推廣應(yīng)用,促進(jìn)了石油和天然氣的大規(guī)模開采,石油取代煤炭而成為最重要的商品能源。但由于石油和天然氣的資源相對(duì)較少,加之1973年以后兩次石油危機(jī)的沖擊,使得煤炭又重新受到重視,并促進(jìn)了能源結(jié)構(gòu)的多樣化。2非商品能源非商品能源不作為商品交換的能源,即自己生產(chǎn)、加工和利用的能源。一般指來(lái)源于植物或動(dòng)物的能源,有時(shí)指農(nóng)業(yè)、林業(yè)或相應(yīng)加工業(yè)的某些副產(chǎn)品,如就地利用的薪柴、農(nóng)業(yè)廢棄物等,通常是可再生的。非商品能源來(lái)源廣泛,但利用效率較低,在發(fā)展中國(guó)家農(nóng)村地區(qū)的能源消費(fèi)中占有很大比重。例如,2005年中

30、國(guó)農(nóng)村能源消費(fèi)將近一半是非商品能源,農(nóng)村生活用能源80依靠生物質(zhì)能,燒掉薪柴131.4Mt(標(biāo)準(zhǔn)煤),秸稈131.6Mt(標(biāo)準(zhǔn)煤)。非商品能源作為能量平衡的輸人量很難定量表示,有關(guān)的換算系數(shù)的數(shù)值難以確定,且使用效率的變化也很大,故對(duì)其進(jìn)行核算和利用情況的考察非常困難。商品能源和非商品能源的劃分也是相對(duì)的,隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,商品能源所占比重會(huì)越來(lái)越大。上述各種能源分類都是相對(duì)的,不能絕對(duì)化地理解。任何一種具體的能源都可因分類角度不同而兼屬各種類別,如太陽(yáng)能既是一次能源,又是可再生能源,還是新能源,隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,某種具體能源所屬的類別也會(huì)改變,如氫能,目前屬于新能源,隨著氫能制取

31、、貯存、運(yùn)輸和利用技術(shù)逐步成熟,使用范圍逐步廣泛,也可能成為常規(guī)能源。能源計(jì)量器具單位一般的說(shuō),以測(cè)量對(duì)象的不同來(lái)劃分的計(jì)量器具,其計(jì)量單位應(yīng)是統(tǒng)一的,也就是說(shuō)能源計(jì)量?jī)x表的單位應(yīng)該是焦耳。但由于能源存在形式的不同,決定了能量寄載體的多樣性,為了照顧到人們使用的方便和習(xí)慣,對(duì)不同寄載體的能源選用了習(xí)慣性的法定計(jì)量單位。能源的計(jì)量單位是指為計(jì)算能源的數(shù)量而選定作為參考的量。按照能源的計(jì)量方式,能源計(jì)量單位可以有3種表示方法:一是用能源的實(shí)物量來(lái)表示,例如煤的噸數(shù)(t),天然氣的立方米數(shù)(m3);二是用熱功單位來(lái)表示,如焦耳(J)、千瓦時(shí)(kWh)等;三是用能源的當(dāng)量值表示,常見的如煤當(dāng)量和油當(dāng)量

32、。按照能源計(jì)量單位的使用范圍,可分為國(guó)際公認(rèn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位和一個(gè)國(guó)家自行規(guī)定的法定計(jì)量單位兩種。下面按照能源的計(jì)量方式介紹幾種常用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位和我國(guó)的法定計(jì)量單位及相互之間的換算關(guān)系。一、能源的實(shí)物量單位由于各種能源的形態(tài)不一,對(duì)能源實(shí)物量進(jìn)行計(jì)量時(shí),往往采用不同的計(jì)量單位,例如對(duì)固體能源采用質(zhì)量單位,氣體能源采用體積單位,而對(duì)同一種能源,各個(gè)國(guó)家和地區(qū)所用的計(jì)量單位也不一致。表1所示即為不同國(guó)家和地區(qū)對(duì)常見的能源實(shí)物量計(jì)量單位的采用情況。表1 常見的能源實(shí)物量計(jì)量單位及采用情況能源形式單位使用國(guó)家和地區(qū)固體能源液體能源噸(t)世界各地原油噸(t)中國(guó)、前獨(dú)聯(lián)體、東歐各國(guó)桶

33、(bbl)西方各國(guó)成品油升(L)中國(guó)、前獨(dú)聯(lián)體、東歐各國(guó)加侖(gal)西方各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)立方米(STm3)中國(guó)、前獨(dú)聯(lián)體等氣體能源標(biāo)準(zhǔn)立方英尺(scf)西方各國(guó)電力千瓦時(shí)(kWh)世界各地注:(1)表中桶是指石油桶,約等于l59kg。  (2)加侖分美國(guó)加侖(US gal)和英國(guó)加侖(UK gal),1US gal=3.785L, 1UK gal=4.546L在計(jì)算石油產(chǎn)、供、銷數(shù)量時(shí),國(guó)際上主要采用兩種方法計(jì)量:一是按容積計(jì)算,主要以bbl為單位,英制lbbl合163.654L,42.7UK gal;美制lbbl合15

34、8.988L,41.5US gal;一是按重量計(jì)算,主要以t為單位。計(jì)算原油日產(chǎn)量、出口量等習(xí)慣用bbl,計(jì)算年產(chǎn)量、消費(fèi)量則習(xí)慣用t。國(guó)際上將沙特阿拉伯產(chǎn)34°API(相對(duì)密度0.855)的輕質(zhì)原油定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)原油。作為能源度量單位,lbbl國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)原油的概念等同于 lbbl油當(dāng)量,簡(jiǎn)記為加boe。兩種單位的折算,一般以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)原油密度為準(zhǔn),這種油每噸折合7.33桶。API度是美國(guó)石油學(xué)會(huì)為測(cè)定原油重度所設(shè)立并采用的標(biāo)度。API度的范圍從0.0100.0(與4時(shí)的水相比,相當(dāng)于密度從1.0760.6112)。API度與原油密度()有如下關(guān)系: 

35、0;                  =141.5/(131.5+°API)根據(jù)原油的密度和API度,對(duì)原油分類如下:(1) 重質(zhì)原油。為1000920kgm3,API度為1022.3。(2)中質(zhì)原油。為920870kgm3,API度為22.333.1。(3)輕質(zhì)原油。870kgm3,API度大于33.1。由于API度與原油品質(zhì)關(guān)系密切,國(guó)際原油市場(chǎng)價(jià)格與API度有密切的關(guān)系,但通常以產(chǎn)地來(lái)區(qū)分

36、原油的種類。二、能量單位能量的計(jì)量單位有許多種,具有確切定義和當(dāng)量值的單位主要有以下3種,它們之間可以相互換算。1焦耳(J)這是具有專門名稱的國(guó)際制導(dǎo)出單位,也是中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位規(guī)定的表示能、功和熱量的基本單位。定義為1牛頓(N)的力作用于質(zhì)點(diǎn),使它沿力的方向移動(dòng)1米(m)距離所做的功;或者用1安培(A)電流通過(guò)1歐姆()電阻1秒鐘(s)所消耗的電能。用其它國(guó)際制單位表示的關(guān)系式為N·m;用國(guó)際制基本單位表示的關(guān)系式為kg·m2/s2。由于焦耳的數(shù)值很小,通常采用焦耳的倍數(shù)來(lái)表示,如兆焦耳(MJ,106J),吉焦耳(GJ,109J)或太焦耳(TJ,109J)。2千

37、瓦小時(shí)(kWh)這是電量的計(jì)算單位。3.6×106J等于1kWh。用國(guó)際制基本單位表示的關(guān)系式為kg·m2/s2。由于千瓦小時(shí)單位較小,通常采用兆瓦小時(shí)(MW·h)。萬(wàn)千瓦小時(shí)(104kW·h。),吉瓦小時(shí)(GW·h),億千瓦小時(shí)(108 kW·h),10億千瓦小時(shí)間(TW·h)。3卡(cal)卡是熱量單位,定義為1克(g)純水在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下,溫度升高1攝氏度()所需的熱量。我國(guó)現(xiàn)行熱量單位卡有20卡、國(guó)際蒸汽表卡及熱化學(xué)卡。(1)20卡(Cal20):是指1g純水溫度從19.5升高至20.5所需要的熱量,與焦耳的換

38、算關(guān)系為                      1Cal20= 4.1816J(2)國(guó)際蒸汽表卡(cal rr):是在1956 年倫敦第五界國(guó)際蒸汽大會(huì)上規(guī)定的熱量單位,與焦耳的換算關(guān)系為             &

39、#160;        1Calrr= 4.1868J(3)熱化學(xué)卡(calth):是在1910年到1948年間,考慮到以往人們使用卡的習(xí)慣,繼續(xù)保留卡的名稱,人為地規(guī)定了1卡等于多少焦耳,但不再與水的比熱有關(guān)系,故稱作熱化學(xué)卡、“干”卡或規(guī)定卡,與焦耳的換算關(guān)系為                    1

40、Calth= 4.1840J4英熱單位(Btu)定義為在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,llb水當(dāng)其溫度從32°F生高到212°F時(shí)所需熱量的1180。能量單位換算關(guān)系見表2。表2  能量單位換算關(guān)系能量單位焦耳J千瓦·時(shí)國(guó)際蒸汽表千卡,kcal rr熱化學(xué)千卡,kcal th20千卡kCal20英熱單位 Btu焦耳J12.778×10-72.3885×10-42.3901×10-42.3914×10-49.4781×10-4千瓦·時(shí)3.6×10618.

41、5985×1028.6042×1028.6091×1023.4121×103國(guó)際蒸汽表千卡,kcal rr4.1868×1031.1630×10-311.00071.00123.9683熱化學(xué)千卡,kcal th4.1840×1031.1622×10-39.9933×10-111.00063.965720千卡kCal204.1816×1031.1616×10-39.9876×10-19.9943×10-113.9671英熱單位 Btu1

42、.0551×1032.9307×10-42.5200×10-12.5217×10-12.5231×10-11 能量的傳遞主要是靠做功和傳熱兩種形式,當(dāng)熱量和功量采用的能量單位不同時(shí)就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)換系數(shù),這個(gè)轉(zhuǎn)換系數(shù)即是熱功當(dāng)量,他表示單位熱量完全轉(zhuǎn)化為功時(shí)相當(dāng)?shù)墓α?。熱功轉(zhuǎn)換公式如下:                     

43、60;  Q=AW 式中 Q熱量;     W功量;     A熱功當(dāng)量。如熱量單位用卡,功的單位用焦耳,則根據(jù)1956年同際計(jì)量委員會(huì)的規(guī)定:1cal=4.1868J,熱功當(dāng)量A=4.1868J/cal。按照中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位的規(guī)定,焦耳(J) 和千瓦小時(shí)(kW·h) 是許用單位,卡(cal) 和英熱單位(Btu )是不允許使用的單位。國(guó)際單位制(SI)中,熱和功都采用相同的能量單位焦耳,A=1,

44、因此,采用法定計(jì)量單位就不再有熱功當(dāng)量的概念。為了保證信息傳遞的傳遞一致性和準(zhǔn)確性我們?cè)谀茉从?jì)量工作中應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家有關(guān)規(guī)定,采取法定計(jì)量單位。三、當(dāng)量單位不同能源的實(shí)物量是不能直接進(jìn)行比較的。由于各種能源都有一種共同的屬性,即含有能量,且在一定條件下都可以轉(zhuǎn)化為熱。為了便于對(duì)各種能源進(jìn)行計(jì)算、對(duì)比和分析,我們可以首先選定某種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)燃料作為計(jì)算依據(jù),然后用各種能源實(shí)際含熱值與標(biāo)準(zhǔn)燃料熱值之比,即能源折算系數(shù),計(jì)算出各種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)燃料的數(shù)量。所選標(biāo)準(zhǔn)燃料的計(jì)量單位即為當(dāng)量單位。國(guó)際上習(xí)慣采用的標(biāo)準(zhǔn)燃料有兩種,一種是標(biāo)準(zhǔn)煤,另一種是標(biāo)準(zhǔn)油。由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)是以煤為主、煤炭在全國(guó)的使用比較普

45、遍和廣泛,最常用的單位是標(biāo)準(zhǔn)煤。下面就從能源熱值的概念和標(biāo)準(zhǔn)燃料的規(guī)定開始,分析標(biāo)準(zhǔn)煤和標(biāo)準(zhǔn)油的含義及能源實(shí)物單位與標(biāo)準(zhǔn)煤及標(biāo)準(zhǔn)油的換算關(guān)系。1低位熱值與高位熱值燃料燃燒會(huì)釋放出一定數(shù)量的熱量,單件質(zhì)量(指固體或液體)或單位體積(指氣體)的燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度(一般為環(huán)境溫度)時(shí)所釋放出來(lái)的熱量,就是燃料熱值,也叫燃料發(fā)熱量。燃料熱值有高位熱值和低位熱值兩種。高位熱值是指燃料完全燃燒,且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣凝結(jié)成水時(shí)的發(fā)熱量,其數(shù)值由測(cè)量獲得。低位熱值是指燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在時(shí)的發(fā)熱量,它等于從高位熱值中扣除水蒸氣凝結(jié)熱后的熱量。燃料高位熱值和低位熱值

46、的關(guān)系可由下式表述:            式中,燃料的低位與高位熱值,kJ/kg      r 水蒸氣凝結(jié)熱,kJ/kg;     W燃料燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣含量,kg/kg。由于燃料大都用于燃燒,各種爐窯的排煙溫度均超過(guò)水蒸氣的凝結(jié)溫度,不可能使水蒸氣的凝結(jié)熱釋放出來(lái),所以在能源利用中一般都以燃料的應(yīng)用基低位熱值作為計(jì)算依據(jù)。燃料的應(yīng)用基是指以使用狀態(tài)的燃

47、料為基準(zhǔn)的表示方法。如煤的應(yīng)用基低位熱值就是從處于使用狀態(tài)的煤中取出具有代表性的煤樣為應(yīng)用煤樣,以一定量的這種煤樣作低位熱值的測(cè)定,所得之值就是該煤樣以應(yīng)用基表示的低位熱值。2當(dāng)量熱值與等價(jià)熱值當(dāng)量熱值是指某種能源本身所含的熱量。具有一定品位的某種能源,其當(dāng)量熱值是固定不變的,如汽油的當(dāng)量熱值是42054kJ/kg,電的當(dāng)量熱值即是電本身的熱功當(dāng)量3600kJ(kWh)。等價(jià)熱值是指為了獲得一個(gè)度量單位的某種二次能源(如汽油、柴油、煤油、焦碳、煤氣、電力。蒸汽等)或耗能工質(zhì)(如壓縮空氣、氧氣、各種水等)所消耗的,以熱值表示的一次能源量。耗能工質(zhì)是指生產(chǎn)過(guò)程中所消耗的,不作原料使用,也不進(jìn)入產(chǎn)品

48、,制取時(shí)又需要消耗能源的工作物質(zhì)。只有作為能量形式使用的耗能工質(zhì)才具有等價(jià)熱值和當(dāng)量熱值。由于等價(jià)熱值,實(shí)質(zhì)上是除當(dāng)量熱值外,加上了能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損失,因此等價(jià)熱值是個(gè)變動(dòng)值,它與能源加工轉(zhuǎn)換技術(shù)有關(guān)。隨著技術(shù)水平的提高,等價(jià)熱值會(huì)不斷降低,而趨向于二次能源所具有的能量。例如,電的等價(jià)熱值就是在不斷變化的,我國(guó)1978年發(fā)電煤耗(標(biāo)準(zhǔn)煤)為0.429kg(kw·h),每千克標(biāo)準(zhǔn)煤為29308kJ,這時(shí)電的等價(jià)熱值為12573kJ(kw·h)。隨著發(fā)電效率的不斷提高,l983年的發(fā)電煤耗(標(biāo)準(zhǔn)煤)下降為0.404kg(kw·h),表明電的等價(jià)熱值已下降為118

49、40kJ(kw·h)。有些國(guó)家選取固定的數(shù)值,如日本發(fā)電效率較高,取發(fā)電煤耗為0.35 kg/(kw·h)。目前我國(guó)取0.404kg(kw·h)是比較固定的。這里還需要強(qiáng)調(diào)指出,由于電的當(dāng)量熱值為3600kW(kw·h),相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤0.1229kg/(kw·h),電力的當(dāng)量熱值與等價(jià)值相差約3倍。等價(jià)熱值可由下面的計(jì)算公式求得可見,:                 

50、;   等價(jià)熱值=當(dāng)量熱值/ 轉(zhuǎn)化效率例1 如果焦碳的低位發(fā)熱量為29308kJ/kg,煉焦?fàn)t效率為0.85,則            1kg焦碳的等價(jià)熱值=29308÷0.85=34480kJ/kg  例2 如果1kg低壓飽和蒸汽所具有的能量為272kJ,實(shí)測(cè)鍋爐效率為0.72,則         

51、;   1kg低壓飽和蒸汽的等價(jià)熱值=650÷0.72=3779kJ/kg嚴(yán)格地說(shuō),等價(jià)熱值應(yīng)按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算。在無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),可取一些參考數(shù)據(jù)。3標(biāo)準(zhǔn)煤與標(biāo)準(zhǔn)油標(biāo)準(zhǔn)煤(又稱煤當(dāng)量)是指按照標(biāo)準(zhǔn)煤的熱當(dāng)量值計(jì)算各種能源量時(shí)所用的綜合換算指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)煤迄今尚無(wú)國(guó)際公認(rèn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),1kg標(biāo)準(zhǔn)煤的熱當(dāng)量值,聯(lián)合國(guó)、中國(guó)、日本,西歐和前獨(dú)聯(lián)體諸國(guó)等大陸國(guó)家按29.3MJ(7000kcal)計(jì)算,而英國(guó)則是根據(jù)用作能源的煤的加權(quán)平均熱值確定的,一般按25.5MJ(6100kcal)計(jì)算,所以同樣是標(biāo)準(zhǔn)煤,由于熱當(dāng)量值的計(jì)算方法不同,差別相當(dāng)可觀。中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(G

52、B2589-1990)綜合能耗計(jì)算通則規(guī)定,應(yīng)用基低(位)發(fā)熱量等于29.3076MJ(兆焦)的燃料,稱為1kg(千克)標(biāo)準(zhǔn)煤。在統(tǒng)計(jì)計(jì)算中可采用t(噸)(標(biāo)準(zhǔn)煤)做單位,用符號(hào)表示即為tce。標(biāo)準(zhǔn)油(又稱油當(dāng)量)是指按照標(biāo)準(zhǔn)油的熱當(dāng)量值計(jì)算各種能源量時(shí)所用的綜合換算指標(biāo)。與標(biāo)準(zhǔn)煤相似,到目前為止國(guó)際上還沒有公認(rèn)的油當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)采用的油當(dāng)量(標(biāo)準(zhǔn)油)熱值為41.87MJ(10000kcal/kg)常用單位有油當(dāng)量(toe)和桶油當(dāng)量(boe)。4標(biāo)準(zhǔn)煤和標(biāo)準(zhǔn)油折算方法要計(jì)算某種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)煤或標(biāo)準(zhǔn)油的數(shù)量,首先要計(jì)算這種能源的折算系數(shù),能源折算系數(shù)可由下式求得:  &#

53、160;         能源折算系數(shù)=能源實(shí)際含熱值/標(biāo)準(zhǔn)燃料熱值然后再根據(jù)該折算系數(shù),計(jì)算出具有一定實(shí)物量的該種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)燃料的數(shù)量。其計(jì)算公眾如下:            能源標(biāo)準(zhǔn)燃料數(shù)量=能源實(shí)物量×能源折算系數(shù)由于各種能源的實(shí)物量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤或標(biāo)準(zhǔn)油數(shù)量的方法相同,下面僅以標(biāo)準(zhǔn)煤折算方法為例加以說(shuō)明。按照中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB2589-1990綜合能耗計(jì)算通則規(guī)定

54、,任一規(guī)定的體系實(shí)際消耗的燃料能源均應(yīng)按應(yīng)用基低(位)發(fā)熱量為計(jì)算依據(jù),折算為標(biāo)準(zhǔn)煤量。任一規(guī)定的體系實(shí)際消耗的二次能源及耗能工質(zhì)均按相應(yīng)的能源等價(jià)值折算為一次能源。我們?cè)谟?jì)算消耗量時(shí),能源標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)(以下簡(jiǎn)稱折標(biāo)煤系數(shù))要分別采取當(dāng)量計(jì)算和等價(jià)計(jì)算兩種方法。(1)燃料能源的當(dāng)量計(jì)算方法,即以燃料能源的應(yīng)用基低位發(fā)熱量為計(jì)算依據(jù)。例如,我國(guó)原煤1kg的平均低位發(fā)熱量為20910kJ(5000kcal),則        原煤的折標(biāo)煤系數(shù)=20910÷29307.6=0.7143如果某企業(yè)消耗了1000

55、0t原煤,折合為標(biāo)準(zhǔn)煤即為              10000× 0.7143= 7143t(標(biāo)準(zhǔn)煤)(2)二次能源及耗能工質(zhì)的等價(jià)計(jì)算方法,即以等價(jià)熱值為計(jì)算依據(jù)。例如,目前我國(guó)電的等價(jià)熱值為11825.08kJ(2828kcal), 則       電的折標(biāo)煤系數(shù)=11825.08÷29307.6=0.404如果一個(gè)單位消耗了1&#

56、215;104kWh電量,折算成標(biāo)準(zhǔn)煤即為:        10000×0.404=4040kg(標(biāo)準(zhǔn)煤)又如某廠以壓縮空氣作為耗能廠質(zhì),假設(shè)1m3壓縮空氣的等價(jià)熱值為1172.3kJ,那么    該壓縮空氣的折標(biāo)煤系數(shù)=1172.3÷29307.6=0.0400如果該廠消耗了5000m3壓縮空氣,折算成準(zhǔn)煤即為        5000×0.0400=200kg

57、60;(標(biāo)準(zhǔn)煤)需要注意的是,二次能源及耗能工質(zhì)的等價(jià)計(jì)算方法主要應(yīng)用于計(jì)算能源消耗量,在考查能量轉(zhuǎn)換效率和編制能量平衡表時(shí),所有能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤時(shí)都應(yīng)以當(dāng)量熱值為計(jì)算依據(jù)。國(guó)家經(jīng)委、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局在1986年重點(diǎn)工業(yè)、交通運(yùn)輸企業(yè)能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表報(bào)表制度中規(guī)定了各類能源折算標(biāo)準(zhǔn)系數(shù),詳見表3。表3  能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)。能源名稱平均低位發(fā)熱量折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)原煤20934 kJ/kg0.7143 kgce/kg洗精煤26344 kJ/kg0.9000 kgce/kg洗中煤8363 kJ/kg0.2857 kgce/kg

58、焦碳28470 kJ/kg0.9714 kgce/kg原油41868 kJ/kg1.4286 kgce/kg汽油43124 kJ/kg1.4714 kgce/kg煤油43124 kJ/kg14714 kgce/kg柴油42705kJ/kg1.4571 kgce/kg重油41868 kJ/kg1.4286 kgce/kg天然氣38979 kJ/m31.3300 kgce/m3焦?fàn)t煤氣17981 kJ/m30.6143 kgce/m3煉廠干氣46055 kJ/kg1.5714 kgce/m3液化石油氣50160 kJ/kg

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