一、能源是干什么的
能源是能夠提供能量的資源。能源是一切生命生存的基礎(chǔ),植物需要吸收光能,動物需要攝入食物的化學能。人類由于發(fā)現(xiàn)并利用了煤炭而步入現(xiàn)代化社會,在某種意義上講,人類社會的發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)能源的出現(xiàn)和先進能源技術(shù)的使用。所謂優(yōu)質(zhì)能源就是指能量密度高、易獲得、可控制的能源。我們說的能量通常指熱能、電能、光能、機械能、化學能等。能源按來源可分為三大類:
(1) 來自太陽的能量。包括直接來自太陽的能量 (如太陽光熱輻射能) 和間接來自太陽的能量 (如煤炭、石油、天然氣、油頁巖等可燃礦物及薪材等生物質(zhì)能、水能和風能等)。
(2) 來自地球本身的能量。一種是地球內(nèi)部蘊藏的地熱能,如地下熱水、地下蒸汽、干熱巖體;另一種是地殼內(nèi)鈾、釷等核燃料所蘊藏的原子核能。
(3) 月球和太陽等天體對地球的引力產(chǎn)生的能量,如潮汐能。
二、能源的分類方式有哪些
1、按照是否可再生分類
這個分類的來源是人類感覺自己能源不夠用了,或者說消費速度快過了能源產(chǎn)生速度,依據(jù)能源產(chǎn)生速度來分的。凡是可以不斷得到補充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源稱為可再生能源,風能、水能、海洋能、太陽能、地熱能和生物質(zhì)能等是可再生能源。反之稱為不可再生能源,煤、石油和天然氣等是不可再生能源,當然也不是“絕對”不可再生,經(jīng)過十幾億年地殼運動,煤炭、石油、天然氣也能再生,只不過這個時間對人類來說太漫長了。
核能的比較特殊,核燃料是不可再生的,但由于核電技術(shù)突破后,尤其是核聚變技術(shù)突破后,基本上可以永久解決人類能源問題,所以談什么可不可再生就都是浮云了。所以通常情況下,我們只說可再生能源這個詞(Renewable Energy),不提不可再生能源,以免造成誤解。
2、按照形成機理分類
這是比可再生能源更具有現(xiàn)實意義的一個分類,由于十幾億年才形成煤炭、石油、天然氣這些能源,他們就像恐龍化石一樣,所以稱為化石能源,其他的能源就都是非化石能源(Non-fossil Fuel Energy),這樣就解決了核能的問題。我國承諾的到2020年非化石能源占一次能源消費比例達到15%的目標,就包括了核能、水能、風能……
3、按照利用方式分類
既然剛才提到了一次能源,那就說說這個,搞能源的不能不知道一次能源、二次能源、終端能源這幾個詞。這三個詞一般不同時說,總是這樣配對:一次能源和二次能源,一次能源和終端能源。看來一次能源的“出鏡率”最高,一次能源即天然能源,指在自然界現(xiàn)成存在的能源,如煤炭、石油、天然氣、水能等。一般比較各國能源消費量時都用一次能源消費量的概念(Total Primary Energy Supply, TPES),主要衡量一個國家總體的能源消費水平,我國是全球最大的能源消費國,就是指一次能源。之所以關(guān)注一次能源,是因為這個數(shù)值與國家的經(jīng)濟發(fā)展水平、對環(huán)境的影響程度最相關(guān)。我國就是因為這個指標高,而引發(fā)“中國威脅論”,認為中國要用光全球的能源。
而二次能源是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。這個概念偏重學術(shù)上的一二次能源分類,并不常被提及,因為他只是能源的一個中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),對經(jīng)濟社會影響不大。終端能源(Final Energy)是指去除了能源中間的加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的能源損失后(比如鍋爐供熱、電廠發(fā)電時的余熱損失后),真正應(yīng)用于生產(chǎn)生活的能量。這個指標因與生產(chǎn)生活關(guān)系密切,也時常被關(guān)注。以能源生產(chǎn)、運輸/加工、消費的環(huán)節(jié)看,一次能源是從前向后計算,看一個國家的能源供應(yīng)量(英文就是這么說的);
而終端能源是從后向前計算,看一個國家一二三產(chǎn)和居民的能源消費量。中間的運輸加工環(huán)節(jié)由于流程復(fù)雜,因此沒有加工能源或轉(zhuǎn)換能源一說,也因為復(fù)雜,所以能源平衡表中總是有“統(tǒng)計誤差”一項列在加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。
4、按照開發(fā)利用時期分類
分為常規(guī)能源(Conventional Energy)和新能源(New Energy)。利用時間早,技術(shù)上成熟,使用比較普遍的能源叫做常規(guī)能源,包括煤炭、石油、天然氣、水能等。(與新能源相對的“舊能源”名字不好聽,而且這些能源現(xiàn)在也在使用,所以起名“常規(guī)能源”;新能源對應(yīng)也可稱為“非常規(guī)能源”)
新近利用或正在著手開發(fā)的能源叫做新能源,這個區(qū)分的時間點也沒有那么具體,大概就是近二三十年吧。包括太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能、氫能等能源,比如頁巖氣,最然本質(zhì)是天然氣,但因為是最近開始開采利用的,所以也算作新能源。(中國人愛說“新能源”,因為字數(shù)少好說,另外帶個“新”字顯得時髦)
這里面核電又比較糾結(jié),要說核電大發(fā)展時也是20世紀七八十年代的事了,不算“新”,但核電技術(shù)又在不斷的發(fā)展,因此一般認為第一代和第二代核電技術(shù)算常規(guī)能源,第三代以后算新能源。目前第二代核電技術(shù)已經(jīng)成熟,而第三代正在試驗示范階段。當然,核聚變肯定是新能源了。
5、按照是否有污染分類
現(xiàn)在環(huán)保的要求很高,所以這個分類應(yīng)運而生。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。一般不提污染型能源這個詞(因為沒必要),清潔型能源簡稱清潔能源(Clean Energy)。清潔能源是一個相對概念,并不是嚴格科學意義上的劃分。核電是否是清潔能源存在爭議,美國認為核電是清潔能源,而德國并不如此認為;一般認為天然氣也屬于清潔能源,因為不產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體。
6、按是否是商品分類
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。非商品能源主要指薪柴和農(nóng)作物殘余(秸稈等)。英國石油公司BP的世界能源統(tǒng)計只統(tǒng)計商品能源,不含非商品能源(BP是企業(yè),更關(guān)注商品貿(mào)易);而國際能源署IEA統(tǒng)計口徑中包含了生物質(zhì)能等非商品能源(IEA是能源研究機構(gòu),更關(guān)注學術(shù)意義上的能源)。因而BP的能源統(tǒng)計總量都比IEA的統(tǒng)計值小。
7、其他分類還有很多分類方法,并不是不重要。只是在能源研究領(lǐng)域較少從這些方面分析。比如:
按照來源地分為:地球本身蘊藏的能量(主要是地熱能)、來自地球外部天體的能源(化石能源、風、光等)、地球和其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量(如潮汐能)。
按照能源使用方式分為: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)。
按照存在形態(tài)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。
三、常見 能源的種類區(qū)分
1、可再生能源 消耗后可得到恢復(fù)補充,不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生污染物??梢栽谧匀唤缈梢匝h(huán)再生,是取之不盡,用之不竭的能源。如太陽能、風能,生物能、水能,地熱能,氫能等。中國是國際清潔能源的巨頭,是世界上最大的太陽能、風力與環(huán)境科技公司的發(fā)源地。 2、非再生能源 非再生能源在自然界中經(jīng)過億萬年形成,短期內(nèi)無法恢復(fù)且隨著大規(guī)模開發(fā)利用,儲量越來越少總有枯竭一天的能源稱之為非再生能源。非再生能源包括:煤、原油、天然氣、油頁巖、核能等,它們是不能再生的,用掉一點,便少一點。 3、新能源 新能源又稱非常規(guī)能源。是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。 4、清潔能源 清潔能源是不排放污染物的能源,它包括核能和“可再生能源”??稍偕茉词侵冈牧峡梢栽偕哪茉?,如水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能、生物能(沼氣)、海潮能這些能源。 5、非化石能源 非化石能源,指非煤炭、石油、天然氣等經(jīng)長時間地質(zhì)變化形成,只供一次性使用的能源類型外的能源。包括當前的新能源及可再生能源,含風能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等可再生能源及核能等新能源。