当前位置: 燃汽轮机 >> 燃汽轮机介绍 >> 能源超限战连载七缘起能源大分类上
(思进注:近日,因俄乌之战,能源问题几乎每天刷屏,各类分析更是众说纷纭,注意到有些分析是事实的陈述、逻辑自洽;不过,好些判断则可能失之偏颇。恰好在近10年前由我策划,和庞忠甲先生合著的《能源超限战》(年06月01日出版)分析了能源问题的方方面面,特别是结论点出:“人与动物的差别不在于对工具的利用,更在于对能源的利用。一直以来,能源危机之说虚虚实实。石油和矿物燃料告罄有日,而新能源尤其是非常规油气资源的发展,却使得当代能源危机成为一个伪命题”……现在看来毫不过时,那就从07月06日开始,特选摘其中部分内容,和大家分享……)
什么是“能源”?关于能源的定义,目前有许多大同小异的说法。例如:中国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”《科学技术百科全书》说:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”;《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来做功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”。
可见,能源是一种呈多种形式的,且可以相互转换的能量的源泉。简言之,能源就是能量资源,凡是能被人类加以利用以获得有用能量的各种来源都可以称为能源;泛指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可作功的物质的统称,包括能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,如煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源,电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。
能源分类方法繁多,而且经过人类不断地开发与研究,不断出现新的品种。现简介主要类别如下:
1.按形态分,或按是否燃料分
能源可按直观形态特征进行分类。
“世界能源委员会”(WorldEnergyCouncil,WEC)推荐的能源形态分类有:固体燃料、液体燃料、气体燃料、核能、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、海洋能和地热能等。
其中按不同性质又可分为燃料型和非燃料型能源两大类。
人类利用自己体力或畜力以外的能源是从用火开始的,最早的燃料是柴薪和木材,以后扩大到使用多种矿物燃料,包括固体燃料煤炭、泥炭,液体燃料石油,气体燃料天然气等矿物(化石)燃料等,在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的能量。比如煤炭燃烧时,能和空气中的氧气化合并放出热能,可以用来取暖、做饭或制冷,也可以用热来产生蒸汽,用蒸汽推动汽轮机,使热能转变成机械能或带动发电机产生电能;如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户,它又可以转换成机械能、光能或热能。
核裂变原料铀和钍,称为核燃料,也可纳入燃料范畴。未来受控核聚变技术开发成功,人类实际上将获得无尽的核燃料能源。
现正大力研究开发太阳能、地热能、风能、潮汐能等非燃料型新能源。
2.一次能源和二次能源
能源大家族根据产生的方式,或即转换与应用的层次,能源可分为一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)两大类。
一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,包括不可再生的煤炭、石油、天然气资源,以及可再生的水力资源。其中煤、石油和天然气等燃料和水力资源是一次能源的核心,是全球能源的基础;除此以外,核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。
二次能源是指由一次能源无论经过几次转换而成的其他种类和形式的能量资源,包括过程性(不可储存或难以储存)的电力、蒸汽、煤气、激光,生产过程中排出的余能,如高温烟气、高温物理热,排放的可燃气和有压流体等;以及作为可储存载体的重油、汽油、柴油、液化石油气、焦炭、洁净煤、氢气和沼气等。
欲问一次能源的来历,可分以下几个方面:
(1)来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)
人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。太阳能除直接辐射外,并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。一般认为,正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等矿物燃料是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,实质上就是由古代生物固定下来的太阳能。
此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换而来的。
(2)地球本身蕴藏的能量。如原子核能、地热能等。
地球可分为地壳、地幔和地核三层,它是一个大热库。
地壳就是地球表面的一层,一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔,大部分是熔融状的岩浆,厚度为公里。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球内部为地核,地核中心温度为度。
(3)地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能。(待续)
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