PPT課件-節(jié)能基礎知識

1、能源的基礎知識能源定義 能源，能源，energy sources，能量的源泉，能量，能量的源泉，能量的載體。到目前為止，人類認識的能量主要有的載體。到目前為止，人類認識的能量主要有機械能、熱能、電能、輻射能、化學能、核能。機械能、熱能、電能、輻射能、化學能、核能。由于能量形式的多樣性，能源也有多種形式，由于能量形式的多樣性，能源也有多種形式，人們對于能源也常有不同的表述。人們對于能源也常有不同的表述。 簡明英漢百科辭典簡明英漢百科辭典對能源一詞的解釋為對能源一詞的解釋為“能源是燃料、流水、陽光、風等可轉變?yōu)槿四茉词侨剂?、流水、陽光、風等可轉變?yōu)槿祟愃枰哪芰康馁Y源類所需要的能量的資源 現(xiàn)代漢

2、語辭典現(xiàn)代漢語辭典 中，對能源的注解是中，對能源的注解是“能產(chǎn)生能量的物質，如燃料、水力、風力等能產(chǎn)生能量的物質，如燃料、水力、風力等” 能源分類能源分類 由于能源形式多樣，人們通常按其來源、形態(tài)、由于能源形式多樣，人們通常按其來源、形態(tài)、 特性、轉換、利用程度等進行分類。不同的分類方特性、轉換、利用程度等進行分類。不同的分類方法都是從不同的側重面反映了各種能源的特征。能法都是從不同的側重面反映了各種能源的特征。能源常見的分類方法有源常見的分類方法有3 3種：種： 第一種是根據(jù)能否再生，將能源分為可再生能源和非第一種是根據(jù)能否再生，將能源分為可再生能源和非 再生能源再生能源第二種是按有無加工轉

3、換，可將能源分為一次能源、第二種是按有無加工轉換，可將能源分為一次能源、二次能源和終端能源二次能源和終端能源第三種按被利用的程度分為常規(guī)能源和新能源第三種按被利用的程度分為常規(guī)能源和新能源其他分類方法：其他分類方法： 清潔能源和非清潔能源清潔能源和非清潔能源 商品能源與非商品能源商品能源與非商品能源 綠色能源與農(nóng)村能源綠色能源與農(nóng)村能源能源儲量、生產(chǎn)及消費能源儲量、生產(chǎn)及消費 一般而言，對石油、煤炭、天然氣的儲量常一般而言，對石油、煤炭、天然氣的儲量常有有地質儲量、探明儲量、技術可采量、經(jīng)濟可地質儲量、探明儲量、技術可采量、經(jīng)濟可采量、剩余可采量數(shù)據(jù)采量、剩余可采量數(shù)據(jù)。 地質儲量的數(shù)據(jù)最大，

4、是地質范圍內(nèi)可能存在地質儲量的數(shù)據(jù)最大，是地質范圍內(nèi)可能存在的儲量；的儲量； 探明儲量是目前已經(jīng)探明的儲量，和地質儲量探明儲量是目前已經(jīng)探明的儲量，和地質儲量相比數(shù)據(jù)大大縮??；相比數(shù)據(jù)大大縮??； 技術可采量是在地質儲量中憑目前的技術可以技術可采量是在地質儲量中憑目前的技術可以開采的量；開采的量； 經(jīng)濟可采量是指經(jīng)濟合理條件下可以開采量。經(jīng)濟可采量是指經(jīng)濟合理條件下可以開采量。 對于水能儲量主要有理論蘊藏量、技術可開發(fā)對于水能儲量主要有理論蘊藏量、技術可開發(fā)量、經(jīng)濟可開發(fā)量。量、經(jīng)濟可開發(fā)量。 世界石油總況 據(jù)據(jù)BP2006年報告的數(shù)據(jù)，到年報告的數(shù)據(jù)，到2005年底，世年底，世界石油探明儲量界

5、石油探明儲量1636億噸，比億噸，比2004年底大年底大約增加了約增加了8億噸。億噸。 其中中東地區(qū)為其中中東地區(qū)為1012億噸，億噸，約占世界總量的約占世界總量的62%，歐洲，歐洲+前蘇聯(lián)為前蘇聯(lián)為192億億噸，占世界的噸，占世界的11.7%，其他地區(qū)均不足，其他地區(qū)均不足10%。到到2005年底世界的石油儲采比為年底世界的石油儲采比為40.6 世界石油總況我國能源系統(tǒng)特點 能源資源總量多，人均少，人均耗能及人均電力都大大能源資源總量多，人均少，人均耗能及人均電力都大大低于世界平均水平低于世界平均水平。 能源資源、能源生產(chǎn)與經(jīng)濟布局不協(xié)調(diào)，北煤南運、能源資源、能源生產(chǎn)與經(jīng)濟布局不協(xié)調(diào)，北煤南

6、運、西電東送、西氣東輸將是長期的格局。西電東送、西氣東輸將是長期的格局。 消費結構不合理，能源結構仍以煤為主，煤炭消耗占消費結構不合理，能源結構仍以煤為主，煤炭消耗占能源總消耗的能源總消耗的 60%60%以上；而且第二產(chǎn)業(yè)仍然是能源消費以上；而且第二產(chǎn)業(yè)仍然是能源消費的主要部分，這導致了能耗高、能源利用率低（只有大的主要部分，這導致了能耗高、能源利用率低（只有大約約 32%32%，美國，美國50%50%以上）、能源浪費和嚴重的環(huán)境污染；以上）、能源浪費和嚴重的環(huán)境污染；電力峰谷差日益增加，能源供應系統(tǒng)抗風險能力不足。電力峰谷差日益增加，能源供應系統(tǒng)抗風險能力不足。 能源消耗中幾乎全部依靠常規(guī)能

7、源，石油的消費與發(fā)能源消耗中幾乎全部依靠常規(guī)能源，石油的消費與發(fā)達國家相比相差很大。達國家相比相差很大。 煤炭生產(chǎn)以地方和集體煤礦為主，原煤入選率低，大煤炭生產(chǎn)以地方和集體煤礦為主，原煤入選率低，大多數(shù)煤炭未經(jīng)洗選，高灰分、高硫分的煤直接加以使用，多數(shù)煤炭未經(jīng)洗選，高灰分、高硫分的煤直接加以使用，而且摻雜含假嚴重，造成嚴重污染。而且摻雜含假嚴重，造成嚴重污染。 中國和世界能源結構比較中國和世界能源結構比較24.824.8404024.88.28.22.22.224.724.738.538.523.76.66.66.56.5626227.627.62.70.50.57 70 0101020203

8、0304040505060607070美國美國世界平均世界平均中國中國煤煤石油石油天然氣天然氣核能核能水電水電節(jié)能的定義節(jié)能的定義狹義定義：狹義定義： 就是節(jié)約石油、天然氣、電力、煤炭等能源就是節(jié)約石油、天然氣、電力、煤炭等能源廣義定義：廣義定義： 是節(jié)約一切需要消耗能量才能獲得的物質，如自來水、是節(jié)約一切需要消耗能量才能獲得的物質，如自來水、糧食、布料等糧食、布料等節(jié)能含義：節(jié)能含義： 節(jié)能并不是不用能源，而是善用能用，巧用能源，充節(jié)能并不是不用能源，而是善用能用，巧用能源，充分提高能源的使用效率，在維持目前的工作狀態(tài)、生分提高能源的使用效率，在維持目前的工作狀態(tài)、生活狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)的前提下

9、，減少能量的使用?；顮顟B(tài)、環(huán)境狀態(tài)的前提下，減少能量的使用。 中華人民共和國節(jié)約能源法中華人民共和國節(jié)約能源法第三條對節(jié)第三條對節(jié)能的定義能的定義 節(jié)能是指加強用能管理，采取技術上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源。節(jié)能的必要性及意義節(jié)能的必要性及意義不可再生能源總有枯竭不可再生能源總有枯竭 據(jù)據(jù)BP世界能源統(tǒng)計（世界能源統(tǒng)計（2006版）版）資資料介紹，以目前探明儲量計算，全世界料介紹，以目前探明儲量計算，全世界石油還可以開采石油還可以開采40.6年，天然氣還可以年，天然氣還可以開采開采65.1年，煤炭還可以開采

10、年，煤炭還可以開采155年。即年。即使以最樂觀的態(tài)度，再過使以最樂觀的態(tài)度，再過200年，地球上年，地球上可開采的礦石資源將消耗殆盡，到時人可開采的礦石資源將消耗殆盡，到時人類如何面對，將是一個關乎全人類生存類如何面對，將是一個關乎全人類生存的嚴峻問題的嚴峻問題 。節(jié)能的必要性及意義節(jié)能的必要性及意義目前能源利用率低，節(jié)能潛力巨大目前能源利用率低，節(jié)能潛力巨大 目前，我國的能源整體利用率約為目前，我國的能源整體利用率約為30%30%左右，節(jié)能的潛力非常巨大。如按中等發(fā)左右，節(jié)能的潛力非常巨大。如按中等發(fā)達國家的能源利用效率來計算，我國現(xiàn)在達國家的能源利用效率來計算，我國現(xiàn)在完全可以在能源消費零

11、增長的條件下實現(xiàn)完全可以在能源消費零增長的條件下實現(xiàn)經(jīng)濟增長，逐步達到發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展經(jīng)濟增長，逐步達到發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展水平，這是何等令人鼓舞的消息。水平，這是何等令人鼓舞的消息。我國能我國能源總利用率源總利用率33%33%節(jié)能的必要性及意義節(jié)能的必要性及意義涉及國家戰(zhàn)略安全問題涉及國家戰(zhàn)略安全問題 經(jīng)濟發(fā)展，能源消費量增加，石油對外經(jīng)濟發(fā)展，能源消費量增加，石油對外依存度提高，國際因能源問題引發(fā)的各種依存度提高，國際因能源問題引發(fā)的各種沖突日益增多。沖突日益增多。 降低生產(chǎn)成本，減少廢氣污染，實現(xiàn)可持續(xù)降低生產(chǎn)成本，減少廢氣污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展發(fā)展 14節(jié)能的必要性及意義節(jié)能的必要性及意

12、義 節(jié)約能源，提高能源利用率，可在相同節(jié)約能源，提高能源利用率，可在相同國民產(chǎn)值的情況，降低能源消耗的總量，國民產(chǎn)值的情況，降低能源消耗的總量，減少二氧化碳的排放量，對保護地球環(huán)境，減少二氧化碳的排放量，對保護地球環(huán)境，建立和諧社會也具有積極的社會意義。節(jié)建立和諧社會也具有積極的社會意義。節(jié)能工作是解決能源供需矛盾的重要途徑，能工作是解決能源供需矛盾的重要途徑，是從源頭治理環(huán)境污染的有力措施是從源頭治理環(huán)境污染的有力措施, ,也是經(jīng)也是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證。濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證。 節(jié)能工作三個方面的積極意義節(jié)能工作三個方面的積極意義1、節(jié)能是解決能源供需矛盾的、節(jié)能是解決能源供需矛盾的

13、重要途徑重要途徑2、節(jié)能是從源頭治理環(huán)境污染、節(jié)能是從源頭治理環(huán)境污染 的有力措施的有力措施 3、節(jié)能降耗是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能降耗是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展 的重要保證的重要保證 節(jié)能的內(nèi)容節(jié)能的內(nèi)容1、從節(jié)能的領域來看： 包括工業(yè)節(jié)能、交通節(jié)能、建筑節(jié)能、農(nóng)業(yè)節(jié)能及日常生活節(jié)能，而每一個領域又可以細分為多個領域。2、從節(jié)約能源的形式來看： 包括節(jié)煤、節(jié)油、節(jié)氣、節(jié)電，當然，節(jié)油也可以細分為節(jié)約柴油、節(jié)油汽油、節(jié)約煤油等；3、從廣義節(jié)能的角度來看： 幾乎包含任何所有的物質，如節(jié)約用水、節(jié)約糧食、重復利用資源等4、從節(jié)能的方法措施領域來看： 包括管理節(jié)能、技術節(jié)能、結構調(diào)整節(jié)能、EMC節(jié)能。節(jié)能的內(nèi)容節(jié)

14、能的內(nèi)容5、從能源轉換過程來看： 節(jié)能的內(nèi)容包括能源開采過程節(jié)能、能源加工、轉換和貯運過程節(jié)能及能源終端利用過程節(jié)能6、從節(jié)能的時空位置來看： 可以說是時時可節(jié)能、處處能可節(jié)能。 總之，在任何地方、任何時間、任何事件上，只要我們注意到了節(jié)能這個問題，總可以找到需要我們節(jié)能的內(nèi)容，正是時時、處處、事事可節(jié)能。1.3.2 節(jié)能有關的概念節(jié)能有關的概念1、標準當量能源 標準當量是以該物質的燃燒熱值為基準。利用標準當量作為能源消耗的單位，一方面可以將不同的能源折算成某一種能源，同時又將該種能源的不同品種折算成理論上的標準能源， 如標準煤當量，標準油當量，方便了人們的節(jié)能工作。 1Kg 標準煤當量=70

15、00大卡： 1Kg 標準油當量=10000大卡 1大卡=1000卡一般情況下：1卡=4.186焦耳工程中使用：1卡=4.1868焦耳在熱力學中：1卡=4.184焦耳化工節(jié)能節(jié)能技術手冊： 1卡=4.1816焦耳，可簡化為1卡=4.182焦耳Mtce：表示百萬噸煤當量 Mtoe：表示百萬噸油當量tce：表示噸煤當量 toe：表示噸油當量固體燃料固體燃料熱值熱值/10/103 3kJkJkgkg-1-1液體燃料液體燃料熱值熱值/10/103 3 kJkJkgkg-1-1氣體燃料氣體燃料熱值熱值/10/103 3 kJkJm m-3-3木木 材材13138 8原油原油41418282天然氣天然氣37

16、376363泥泥 煤煤15158989汽汽 油油45459999焦爐煤氣焦爐煤氣18188282褐褐 煤煤18188282液化石油氣液化石油氣50501818高爐煤氣高爐煤氣3 37676煙煙 煤煤27271818煤煤 油油45451515發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣5 58585木木 炭炭29292727重重 油油43439191水煤氣水煤氣10.4510.45焦焦 炭炭28284343焦焦 油油37372222油油 氣氣37.6537.65焦焦 塊塊26263434甲甲 苯苯40405656丁烷氣丁烷氣126.45126.45發(fā)熱量發(fā)熱量 發(fā)熱量是指單位重量（固體、液體）或體積（氣體）物發(fā)熱量是指

17、單位重量（固體、液體）或體積（氣體）物質在完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度時發(fā)出的質在完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度時發(fā)出的熱量，也稱熱值，單位為熱量，也稱熱值，單位為KJ/KgKJ/Kg或或KJ/mKJ/m3 3。在具體應用上，在具體應用上，又將發(fā)熱量分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量又將發(fā)熱量分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。高位發(fā)熱量是。高位發(fā)熱量是指燃料完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣全部凝結成水時指燃料完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣全部凝結成水時所放出的熱量；所放出的熱量；低位發(fā)熱量是燃料完全燃燒，而燃燒產(chǎn)物低位發(fā)熱量是燃料完全燃燒，而燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在時所放出的熱量。中的

18、水蒸氣仍以氣態(tài)存在時所放出的熱量。能源效率能源效率 能源系統(tǒng)的總效率由三部分組成：開采效率，中間環(huán)節(jié)效能源系統(tǒng)的總效率由三部分組成：開采效率，中間環(huán)節(jié)效率和終端利用效率率和終端利用效率。 我國我國19921992年能源系統(tǒng)的總效率為年能源系統(tǒng)的總效率為9.3%9.3%，其中開采效率僅，其中開采效率僅為為3232，中間環(huán)節(jié)效率，中間環(huán)節(jié)效率7070，終端利用效率，終端利用效率4141。 通常將中間環(huán)節(jié)效率和終端利用效率的乘積通常稱為通常將中間環(huán)節(jié)效率和終端利用效率的乘積通常稱為“能源效率能源效率”。如。如19921992年我國能源效率為年我國能源效率為29%29%約比先進國際約比先進國際水平低水

19、平低1010個百分點，終端利用效率也低個百分點，終端利用效率也低1010個百分點以上，個百分點以上，目前我國的能源效率約為目前我國的能源效率約為40%40%左右，相當于發(fā)達國家左右，相當于發(fā)達國家19901990年年代的水平。代的水平。能源系統(tǒng)總效率圖名稱名稱折標準煤系數(shù)折標準煤系數(shù)/ /（kgkg標煤標煤kgkg-1-1）名稱名稱折標準煤系數(shù)折標準煤系數(shù)/ /（kgkg標煤標煤kgkg-1-1）原煤原煤0.71430.7143柴油柴油1.45711.4571洗精煤洗精煤0.90000.9000液化石油氣液化石油氣1.71431.7143洗中煤洗中煤0.28570.2857油田天然氣油田天然氣

20、1.3300 kg1.3300 kg標煤標煤m m-3-3煤泥煤泥0.28570.28570.42860.4286氣田天然氣氣田天然氣1.2143 kg1.2143 kg標煤標煤m m-3-3焦炭焦炭0.97140.9714熱力熱力0.03412kg0.03412kg標煤標煤MJMJ-1-1原油原油1.42861.4286電力電力0.4040kg0.4040kg標煤標煤kWkW-1-1h h-1-1燃料油燃料油1.42861.4286外購水外購水0.0857 kg0.0857 kg標煤標煤t t-1-1汽油汽油1.47141.4714軟水軟水0.4857 kg0.4857 kg標煤標煤t t-

21、1-1煤油煤油1.47141.4714除氧水除氧水0.9714 kg0.9714 kg標煤標煤t t-1-14 4、能源折換系數(shù)、能源折換系數(shù) 為了方便，將不同能源及物質的消耗折算到某一標準能源，為了方便，將不同能源及物質的消耗折算到某一標準能源，如標準煤、標準油，下表是一些常用能源及物質消耗的折算如標準煤、標準油，下表是一些常用能源及物質消耗的折算系數(shù)系數(shù) 。 各種能源和物質消耗折標準煤參考系數(shù)年份年份GDP2000年年可比價格可比價格（億元）（億元）GDP可比可比價價增長率增長率（%）一次能源一次能源消費量消費量（萬噸標（萬噸標煤）煤）一次能源一次能源消費增長消費增長率率（%）能源消費能源

22、消費彈性系數(shù)彈性系數(shù)萬元萬元GDP能耗能耗噸標煤噸標煤/萬萬元元指數(shù)指數(shù)200099215.08.41385533.530.4201.39652001107449.98.31431993.350.4031.33271.0002002117227.89.11517976.000.6601.29490.9722003128950.610.017499015.281.5281.35701.0182004141974.610.120322716.141.5981.43141.0742005156030.19.92224689.470.9561.42581.070單位國民產(chǎn)值能耗單位國民產(chǎn)值能耗 指每單

23、位國民產(chǎn)值所消耗的能量，指每單位國民產(chǎn)值所消耗的能量，一般用一般用“噸標煤噸標煤/ /萬元產(chǎn)值萬元產(chǎn)值”作單位作單位，不同年份進行比，不同年份進行比較研究時，需將國民產(chǎn)值進行折算，一般以某一較研究時，需將國民產(chǎn)值進行折算，一般以某一年的不變價進行折算。年的不變價進行折算。表 2000-2005期間能源消費彈性系數(shù)及產(chǎn)值能耗 是指表示用能產(chǎn)品能源效率等級等性能指標的一種是指表示用能產(chǎn)品能源效率等級等性能指標的一種信息標識，屬于產(chǎn)品符合性標志的范疇。信息標識，屬于產(chǎn)品符合性標志的范疇。我國的能源我國的能源效率標識張貼是強制性的效率標識張貼是強制性的，采取由生產(chǎn)者或進口商自，采取由生產(chǎn)者或進口商自我

24、聲明、備案、使用后監(jiān)督管理的實施模式。我聲明、備案、使用后監(jiān)督管理的實施模式。 能效標識按產(chǎn)品耗能的程度由低到高，依次分成能效標識按產(chǎn)品耗能的程度由低到高，依次分成5 5級。級。等級等級 1 1 表示產(chǎn)品達到國際先進水平，即耗能最低；表示產(chǎn)品達到國際先進水平，即耗能最低；等級等級 2 2 表示比較節(jié)電；表示比較節(jié)電；等級等級 3 3 表示產(chǎn)品能源效率為我國市場的平均水平；表示產(chǎn)品能源效率為我國市場的平均水平；等級等級 4 4 表示產(chǎn)品能源效率低于我國市場平均水平；表示產(chǎn)品能源效率低于我國市場平均水平；低于低于5 5級的產(chǎn)品不允許上市銷售級的產(chǎn)品不允許上市銷售 能效指數(shù)能效指數(shù)能源效率標識能源效率標識9 9、當量熱值和等價熱值、當量熱值和等價熱值 當量熱值又稱理論熱值（或實際發(fā)熱值）是指某當量熱值又稱理論熱值（或實際發(fā)熱值）是指某種種能源一個度量單位本身所含熱量。能源一個度量單位本身所含熱量。等價熱值是指等價熱值是指加工轉換產(chǎn)出的某種二次能源與相應投入的一次能加工轉換產(chǎn)出的某種二次能源與相應投入的一次能源的當量，即獲得一個度量單位的某種二次能源所源的當量，即獲得一個度量單位的某種二次能源所消耗的，以熱值表示的一次能源量，也就是消耗一消耗的，以熱值