能源基礎(chǔ)知識

1、能源基礎(chǔ)知識發(fā)布時間：2008-7-5 1點擊：611.1.1能源能源亦稱能量資源或能源資源，是可產(chǎn)生各種能量（如熱量、電能、光能和機械能等）或可作功的物質(zhì)的統(tǒng)稱。指能夠直 接取得或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源，包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風能、太陽能、地 熱能、生物質(zhì)能等一次能源和電力、熱力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。1.1.2能源的分類1、按來源分為3類：來自地球外部天體的能源，主要是太陽能。地球本身蘊藏的能量，如原子核能、地熱能等。地球和其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量，如潮汐能。2、按能源的基本形態(tài)分類，有一次能源和二次能源。前者即天然能源，指

2、在自然界現(xiàn)成存在的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能等。后者指由一次能源加工轉(zhuǎn)換而成的能 源產(chǎn)品，如電力、煤氣、蒸汽及各種石油制品等。3、按能源性質(zhì)分，有燃料型能源（煤炭、石油、天然氣、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、風能、地熱能、海洋能）。4、根據(jù)能源消耗后是否造成環(huán)境污染可分為污染型能源和清潔型能源。污染型能源包括煤炭、石油等。清潔型能源包括水力、電力、太陽能、風能以及核能等。5、根據(jù)能源使用的類型又可分為常規(guī)能源和新型能源。常規(guī)能源包括一次能源中的可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源。新型能源是相對于常規(guī)能源而 言的，包括太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物質(zhì)能以及用于核能

3、發(fā)電的核燃料等能源。6、按能源的形態(tài)特征或轉(zhuǎn)換與應(yīng)用的層次進行分類。世界能源委員會推薦的能源類型分為：固體燃料、液體燃料、氣體 燃料、水能、電能、太陽能、生物質(zhì)能、風能、核能、海洋能和地熱能。其中，前三個類型統(tǒng)稱化石燃料或化石能源。已被 人類認識的上述能源，在一定條件下可以轉(zhuǎn)換為人們所需的某種形式的能量。7、商品能源和非商品能源凡進入能源市場作為商品銷售的如煤、石油、天然氣和電等均為商品能源。國際上的統(tǒng)計數(shù)字均限于商品能源。非商品 能源主要指薪柴和農(nóng)作物殘余（秸稈等）。8、再生能源和非再生能源對一次能源又進一步加以分類。凡是可以不斷得到補充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源稱為再生能源，反之稱為非再

4、生 能源。風能、水能、海洋能、潮汐能、太陽能和生物質(zhì)能等是可再生能源；煤、石油和天然氣等是非再生能源。1.1.3 一次能源一次能源是指自然界中以天然形式存在并沒有經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換的能量資源，一次能源包括可再生的水力資源和不可再生 的煤炭、石油、天然氣資源，除此以外，太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能 源的范圍內(nèi)。1.1.4二次能源二次能源是指由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換成其他種類和形式的能量資源。電力、煤氣、汽油、柴油、焦炭、潔凈煤、激 光和沼氣等能源都屬于二次能源。1.1.5生物能源生物能源（又名生物質(zhì)能），是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機廢物轉(zhuǎn)化成的能

5、源。1.1.6能量轉(zhuǎn)化各種能源形式可以互相轉(zhuǎn)化，在一次能源中，風、水、洋流和波浪等是以機械能（動能和位能）的形式提供的，可以利用 各種風力機械（如風力機）和水力機械（如水輪機）轉(zhuǎn)換為動力或電力。煤、石油和天然氣等常規(guī)能源一般是通過燃燒將燃 燒化學能轉(zhuǎn)化為熱能。熱能可以直接利用，但大量的是將熱能通過各種類型的熱力機械（如內(nèi)燃機、汽輪機和燃氣輪機等） 轉(zhuǎn)換為動力，帶動各類機械和交通運輸工具工作；或是帶動發(fā)電機送出電力，滿足人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。1.1.7燃料用來產(chǎn)生光、熱和動力的一次能源的載能體，主要有化石燃料?；剂贤ㄟ^化學反應(yīng)與氧結(jié)合（燃燒）釋放出能量。 核燃料通過原子核裂變釋放出能量

6、。1.1.8化石燃料化石燃料是指煤炭、石油、天然氣等埋藏在地下不能再生的燃料資源?；剂现邪绰癫氐哪芰康臄?shù)量的順序分有煤炭 類、石油、油頁巖、天然氣和油砂。煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地熱的作用，經(jīng)過幾千萬年乃至幾億年的炭化過程，釋放出水份、二氧化碳、甲烷等 氣體后，含氧量減少而形成的，含碳量非常豐富。石油是水中堆積的微生物殘骸，在高壓的作用下形成的碳氫化合物。石油經(jīng)過精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。天然氣直接采掘于地下，含甲烷為主。1.1.9標準燃料標準燃料是計算能源總量的一種模擬的綜合計算單位。在能源使用中主要利用它的熱能，因此，習慣上都采用熱量作為 能源的共同換算標準。由于煤、油

7、、氣等各種燃料質(zhì)量不同，所含熱值不同，為了便于對各種能源進行計算、對比和分析， 必須統(tǒng)一折合成標準燃料。標準燃料可分為標準煤、標準油、標準氣等。國際上一般采用標準煤、標準油指標較多。世界各 國都按本國的用能特點確定自己的能源標準量。一些經(jīng)濟發(fā)達國家以用油為主，采用標準油；西歐有些國家以用電力為主， 采用標準電；我國以煤為主，采用標準煤為計算基準，即將各種能源按其發(fā)熱量折算為標準煤。標準煤亦稱煤當量，是將不同品種、不同含熱量的能源按各自不同的含熱量折合成為一種標準含量的統(tǒng)一計算單位的能 源。能源的種類不同，計量單位也不同，如煤炭、石油等按噸計算；天然氣、煤氣等氣體能源按立方米計算；電力按千瓦小

8、時計算；熱力按千焦計算。為了求出不同的熱值、不同計量單位的能源總量，必需進行綜合計算。由于各種能源都具有含能 的屬性，在一定條件下都可以轉(zhuǎn)化為熱，所以選用各種能源所含的熱量作為核算的統(tǒng)一單位。常用的統(tǒng)一單位有千焦、噸標 準煤（或標準油）。我國目前采用標準煤為能源的度量單位。國際制單位為焦耳。折算的方法是：以29271千焦度量各種燃 料、動力能源。能源折標準煤的折算系數(shù)=某種能源每千克實際熱值/每千克標準煤熱值。1.1.11平均熱值在各種能源折算標準煤之前，首先應(yīng)測算各種能源的實際平均熱值，再折算標準煤。平均熱值也稱平均發(fā)熱量，是指不 同種類或品種的能源實測發(fā)熱量的加權(quán)平均值。平均熱值=云（某種

9、能源實測低位發(fā)熱量）X該能源數(shù)量/能源總量。1.1.12燃料熱值也叫燃料發(fā)熱量，是指單位質(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）時所釋放出來的熱量。固體或液體發(fā)熱量的單位是千焦耳/千克（KJ/kg）或兆焦爾/千克（MJ/kg）；氣體燃料的發(fā)熱量單位是千焦耳/標準立 方米（KJ/Nm3 ）或兆焦爾/標準立方米（MJ/Nm3）。燃料熱值有高位熱值與低位熱值兩種。1.1.13高位熱值高位熱值是指燃料在完全燃燒時釋放出來的全部熱量，即在燃燒生成物中的水蒸汽凝結(jié)成水時的發(fā)熱量，也稱毛熱。1.1.14低位熱值低位熱值是指燃料完全燃燒，其燃燒產(chǎn)物

10、中的水蒸汽以氣態(tài)存在時的發(fā)熱量，也稱凈熱。1.1.15高位熱值與低位熱值的區(qū)別高位熱值與低位熱值的區(qū)別，在于燃料燃燒產(chǎn)物中的水呈液態(tài)還是氣態(tài)，水呈液態(tài)是高位熱值，水呈氣態(tài)是低位熱值。 低位熱值等于從高位熱值中扣除水蒸汽的凝結(jié)熱。燃料大都用于燃燒，各種爐窯的排煙溫度均超過水蒸汽的凝結(jié)溫度，不可能使水蒸氣的凝結(jié)熱釋放出來，所以在能源利 用中一般都以燃料的低位發(fā)熱量作為計算基礎(chǔ)。各國的選擇不同，日本、北美各國均習慣用高位熱值，而我國、前蘇聯(lián)、德 國和經(jīng)濟合作與發(fā)展組織是按低位熱值換算的，有的國家兩種熱值都采用。1.1.16折標系數(shù)能源折標準煤系數(shù)=能源實際熱值/標準煤熱值1.1.17當量熱值當量熱值

11、又稱理論熱值（或?qū)嶋H發(fā)熱值）是指某種能源一個度量單位本身所含熱量。當量熱值是能源計算中經(jīng)常使用的一 個熱值概念，其熱值的計算可根據(jù)試樣在充氧的彈筒中（放有浸沒氧彈的水的容器）完全燃燒所放出的熱量（用燃燒后水溫升高 計算出來的）進行實測。1.1.18等價熱值等價熱值是指加工轉(zhuǎn)換產(chǎn)出的某種二次能源與相應(yīng)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消耗 的，以熱值表示的一次能源量，也就是消耗一個度量單位的某種二次能源，就等價于消耗了以熱值表示的一次能源量。因此，等價熱值是個變動值，隨著能源加工轉(zhuǎn)換工藝的提高和能源管理工作的加強，轉(zhuǎn)換損失逐漸減少，等價熱值 會不斷降低。等價熱值是對二次能源

12、及消耗工質(zhì)而言，因一次能源不存在折算問題，因此也無所謂等價熱值。等價熱值=該介質(zhì)的當量熱值/轉(zhuǎn)換效率1.1.19能源計量能源計量是指在能源流程中，對各環(huán)節(jié)的數(shù)量、質(zhì)量、性能參數(shù)、相關(guān)的特征等進行檢測、度量和計算。能源計量是能源統(tǒng)計計算的技術(shù)基礎(chǔ)。能源統(tǒng)計計算建立在能源計量記錄的基礎(chǔ)上，沒有能源計量就沒有能源統(tǒng)計計算， 只有做好能源計量，才能做好能源原始記錄、統(tǒng)計臺帳，進行統(tǒng)計匯兌和計算分析。1.1.20能源統(tǒng)計能源統(tǒng)計從數(shù)量方面研究各種能源的開發(fā)、生產(chǎn)、流通、消費、儲備和利用情況及其發(fā)展趨勢，為制定能源開發(fā)和節(jié)約 的方針、政策、規(guī)劃及實施提供資料。1.1.21能源利用狀況能源利用狀況是指用能單

13、位在能源轉(zhuǎn)換、輸配和利用系統(tǒng)的設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)配置上的合理性與實際運行狀況，工藝及設(shè)備技 術(shù)性能的先進性及實際運行操作技術(shù)水平，能源購銷、分配、使用管理的科學性等方面所反映的實際耗能情況及用能水平。1.1.22供能質(zhì)量供能質(zhì)量是指供能單位和銷售單位提供給用戶的能源的品種、質(zhì)量指標和技術(shù)參數(shù)。1.1.23能源生產(chǎn)總量指一定時期內(nèi)全國（地區(qū)）一次能源生產(chǎn)量的總和，是觀察全國（地區(qū)）能源生產(chǎn)水平、規(guī)模、過程構(gòu)成和發(fā)展速度的總量指 標。一次能源生產(chǎn)量包括原煤、原油、天然氣、水電及其他動力能（如風能、地熱能等）發(fā)電量。不包括低熱值燃料生產(chǎn)量、 生物質(zhì)能、太陽能等的利用和由一次能源加工轉(zhuǎn)換而成的二次能源產(chǎn)量。1

14、.1.24能源消費總量是指一定時期內(nèi)全國（地區(qū)）各行業(yè)和居民生活消費的各種能源的總觀察能源消費水平、構(gòu)成和增長速度的總量指標。能 源消費總量包括原煤、原油及其制品、天然氣、電力。不包括低熱值燃料、生物質(zhì)能和太陽能等的利用。能源消費總量分為 三部分，即終端能源消費量、能源加工轉(zhuǎn)換損失量和損失量。1、終端能源消費量指一定時期內(nèi)全國（地區(qū)）各行業(yè)和居民生活消費的各種能源在扣除了用于加工轉(zhuǎn)換二次能源消費量和損 失量以后的數(shù)量。2、能源加工轉(zhuǎn)換損失量指一定時期內(nèi)全國（地區(qū)）投入加工轉(zhuǎn)換的各種能源數(shù)量之和與產(chǎn)出各種能源產(chǎn)品之和的差額，是觀 察能源在加工轉(zhuǎn)換過程中損失量變化的指標。3、能源損失量指一定時期內(nèi)

15、能源在輸送、分配、儲存過程中發(fā)生的損失和由客觀原因造成的各種損失量。不包括各種氣 體能源放空、放散量。1.1.25能源消費彈性系數(shù)能源消費彈性系數(shù)是反映能源消費增長速度與國民經(jīng)濟增長速度之間比例關(guān)系的指標。能源消費彈性系數(shù)=能源消費總量年平均增長速度/國民經(jīng)濟年平均增長速度1.1.26能源加工轉(zhuǎn)換效率能源加工轉(zhuǎn)換效率是指一定時期內(nèi)能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)出的各種能源產(chǎn)品的數(shù)量與投入加工轉(zhuǎn)換的各種能源數(shù)量的 比率，是觀察能源加工轉(zhuǎn)換裝置和生產(chǎn)工藝先進與落后、管理水平高低等的重要指標。能源加工轉(zhuǎn)換效率=（加工轉(zhuǎn)換產(chǎn)出量/加工轉(zhuǎn)換投入量）X100 %1.1.27電力生產(chǎn)彈性系數(shù)電力生產(chǎn)彈性系數(shù)是研究電

16、力生產(chǎn)量的增長與國民經(jīng)濟增長之間關(guān)系的指標。電力生產(chǎn)彈性系數(shù)=電力生產(chǎn)量年平均增長速度/國民經(jīng)濟年平均增長速度1.1.28電力消費彈性系數(shù)電力消費彈性系數(shù)是反映電力消費增長速度與國民經(jīng)濟增長速度之間比例關(guān)系的指標。電力消費彈性系數(shù)=電力消費量年平均增長速度/國民經(jīng)濟年平均增長速度1.1.29單位能耗定額單位能耗定額是指在一定的生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備和組織管理條件下，生產(chǎn)單位產(chǎn)品或完成單位工作量所規(guī)定的能源消耗量。 根據(jù)用能單位特點，可采用產(chǎn)品產(chǎn)量、原材料加工量、工作量、產(chǎn)值、增加值等為核算單元。1.1.30余熱余熱是指工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中釋放出來的可被利用的熱能?？苫厥盏挠酂岱N類有：高溫廢氣余熱、高

17、溫產(chǎn)品及高溫熱渣 液的物理熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢氣廢水余熱、化學反應(yīng)余熱。1.1.31待機能耗待機能耗是指產(chǎn)品在關(guān)機或不行使其主要功能時的能源消耗。隨著家用電器、視聽產(chǎn)品的普及，自動化辦公設(shè)備的廣泛應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展，越來越多的產(chǎn)品具有了待機功能（如 遙控開關(guān)、網(wǎng)絡(luò)喚醒、定時開關(guān)、智能開關(guān)等）。1.1.32各種能源折標準煤參考系數(shù)能源名稱平均低位發(fā)熱量折標準煤系數(shù)原煤5000千卡/千克0.7143千克標準煤/千克洗精煤6300千卡/千克0.9000千克標準煤/千克其他洗煤洗中煤2000千卡/千克0.2857千克標準煤/千克煤泥2000-3000千卡/千克0.2857-0.4286千克標準煤/

18、千克焦炭6800千卡/千克0.9714原油10000千卡/千克1.4286千克標準煤/千克燃料油10000千卡/千克1.4286千克標準煤/千克汽油10300千卡/千克1.4714千克標準煤/千克煤油10300千卡/千克1.4714千克標準煤/千克柴油10200千卡/千克1.4571千克標準煤/千克液化石油氣12000千卡/千克1.7143千克標準煤/千克煉廠干氣11000千卡/千克1.5714千克標準煤/千克天然氣7700-9310千卡/立方米1.1-1.3300千克標準煤/立方米焦爐煤氣4000-4300千卡/立方米0.5714-0.6143千克標準煤/立方米其他煤氣發(fā)生煤氣1250千卡/立方米0.1786千克標準煤/立方米重油催化裂解煤氣4600千卡/立方米0.6571千克標準煤/立方