五、能源分類

能源可簡單地理解為含有能量的資源。從廣義上講，在自然界里有一些自然資源本身就擁有某種形式的能量，它們在一定條件下能夠轉(zhuǎn)換成人們所需要的能量形式，這種自然資源顯然就是能源，如煤、石油、天然氣、太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒑四艿取５a(chǎn)和生活過程中由于需要或為便于運輸和使用，常將上述能源經(jīng)過一定的加工、轉(zhuǎn)換使之成為更符合使用要求的能量來源，如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等，它們也稱為能源，因為它們同樣能為人們提供所需的能量。

由于能源形式多樣，因此通常有多種不同的分類方法，或按能源的來源、形成、使用分類，或從技術(shù)、環(huán)境保護(hù)角度進(jìn)行分類。不同的分類方法都是從不同的側(cè)重面來反映各種能源的特征。

1.按地球上的能量來源分類

地球上能源的成因不外乎以下三方面：

(1)地球本身蘊藏的能源，如核能、地?zé)崮艿取?/p>

(2)來自地球外天體的能源，如宇宙射線及太陽能，以及由太陽能引起的水能、風(fēng)能、波浪能、海洋溫差能、生物質(zhì)能、光合作用、化石燃料(如煤、石油、天然氣等)等。

(3)地球與其他天體相互作用的能源，如潮汐能。

2.按被利用的程度分類

從被開發(fā)利用的程度、生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟效果等方面對能源進(jìn)行分類則有：

(1)常規(guī)能源，其開發(fā)利用時間長、技術(shù)成熟、能大量生產(chǎn)并廣泛使用，如煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等，常規(guī)能源有時又稱為傳統(tǒng)能源。

(2)新能源，其開發(fā)利用較少或正在研究開發(fā)之中，如太陽能、地?zé)崮堋⒊毕堋⑸镔|(zhì)能等，核能通常也被看成新能源，盡管核燃料提供的核能在世界一次能源的消費中已占15%，但從被利用的程度上看還遠(yuǎn)不能和已有的常規(guī)能源比;另外，核能利用的技術(shù)非常復(fù)雜，可控核聚變反應(yīng)至今未能實現(xiàn)，這也是將核能仍視為新能源的主要原因之一。不過也有不少學(xué)者認(rèn)為應(yīng)將核裂變作為常規(guī)能源，核聚變作為新能源。新能源有時又被稱為非常規(guī)能源或替代能源。

3.按獲得的方法分類

(1)一次能源。自然界存在的，可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水

能等。

(2)二次能源。由一次能源直接或間接加工、轉(zhuǎn)換而來的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等，它們使用方便，易于利用，是高品質(zhì)的能源。

4.按能否再生分類

(1)可再生能源。它不會隨其本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少，如水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽能等。

(2)非再生能源。它隨人類的利用而越來越少，如石油、煤、天然氣、核燃料等。

5.按能源本身的性質(zhì)分類

(1)含能體能源。其本身就是可提供能量的物質(zhì)，如石油、煤、天然氣、氫等，它們可以直接儲存，因此便于運輸和傳輸，含能體能源又被稱為載體能源。

(2)過程性能源。它是指由可提供能量的物質(zhì)的運動所產(chǎn)生的能源，如水能、風(fēng)能、潮汐能、電能等;其特點是無法直接儲存。

6.按是否能作為燃料分類

(1)燃料能源。它可以作為燃料使用，如各種礦物燃料、生物質(zhì)燃料以及二次能源中的汽油、柴油、煤氣等。

(2)非燃料能源。它是不可作為燃料使用的能源，其含義僅指其不能燃燒，而非不能起燃料的某些作用，如加熱等。

7.按對環(huán)境的污染情況分類

(1)清潔能源。對環(huán)境無污染或污染很小的能源，如太陽能、水能、海洋能等。

(2)非清潔能源。對環(huán)境污染較大的能源，如煤、石油等。

六、能源評價

能源多種多樣，各有優(yōu)缺點。為了正確地選擇和使用能源，必須對各種能源進(jìn)行正確的評價。通常能源評價包括以下幾方面。

1.儲量

儲量是能源評價中的一個非常重要的指標(biāo)。作為能源的一個必要條件是，儲量要足夠豐富。對儲量常有不同的理解：一種理解認(rèn)為，對煤和石油等化石燃料而言，儲量是指地質(zhì)資源量;對太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉炊詣t是指資源總量。另一種理解是，儲量是指有經(jīng)濟價值的可開采的資源量或技術(shù)上可利用的資源量。在有經(jīng)濟價值的可開采的資源量中又分為普查量、詳查量和精查量等幾種情況。在油氣升采中，通常又將累計探明的可采儲量與可采資源量之比稱為可采儲資比，用以說明資源的探明程度。儲量豐富且探明程度高的能源才有可能被廣泛應(yīng)用。

2.能量密度

能量密度是指在一定的質(zhì)量、空間或面積內(nèi)，從某種能源中所能得到的能量。顯然，如果能量密度很小，就很難用作主要能源。例如，太陽能和風(fēng)能的能量密度就很小，各種常規(guī)能源的能量密度都比較大，核燃料的能量密度最大。幾種能源的能量密度見表1-3。

3.儲能的可能性

儲能的可能性是指能源不用時是否可以儲存起來，需要時是否又能立即供應(yīng)。在這方面化石燃料容易做到，太陽能、風(fēng)能則比較困難。由于大多數(shù)情況下，用能是不均衡的，比如白天用電多，深夜用電少;冬天需要熱，夏天卻需要冷;因此在能量的利用中，儲能是很重要的一環(huán)。

4.供能的連續(xù)性

供能的連續(xù)性是指能否按需要和所需的速度連續(xù)不斷地供給能量。顯然，太陽能和風(fēng)能就很難做到供能的連續(xù)性。太陽能白天有，夜晚無;風(fēng)力則時大時小，且隨季節(jié)變化大。因此常常需要有儲能裝置來保證供能的連續(xù)性。

5.能源的地理分布

能源的地理分布和能源的使用關(guān)系密切。能源的地理分布不合理，則開發(fā)、運輸、基本建設(shè)等費用都會大幅度地增加。例如，我國煤炭資源多在西北地區(qū)，水能資源多在西南地區(qū)，工業(yè)區(qū)卻在東部沿海，因此能源的地理分布對使用很不利，帶來“北煤南運”、“西電東送”等諸多問題。

6.開發(fā)費用和利用能源的設(shè)備費用

各種能源的開發(fā)費用以及利用該種能源的設(shè)備費用相差懸殊。例如，太陽能、風(fēng)能不需要任何成本即可得到。各種化石燃料從勘探、開采到加工卻需要大量投資。但利用能源的設(shè)備費用則正好相反，利用太陽能、風(fēng)能、海洋能的設(shè)備費用按每千瓦計遠(yuǎn)高于利用化石燃料的設(shè)備費用。核電站的核燃料費用遠(yuǎn)低于燃油電站，但其設(shè)備費用卻高得多。因此在對能源進(jìn)行評價時，開發(fā)費用和利用能源的設(shè)備費用是必須考慮的重要因素，并需進(jìn)行經(jīng)濟分析和評估。

7.運輸費用與損耗

運輸費用與損耗是能源利用中必須考慮的一個問題。例加，太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮芏己茈y輸送出去，但煤、油等化石燃料很容易從產(chǎn)地輸送至用戶。核電站的核燃料運輸費用極少，因為核燃料的能量密度是煤的幾百萬倍，而燃煤電站的輸煤就是一筆很大的費用。此外，運輸中的損耗也不可忽視。

8.能源的可再生性

在能源日益匱乏的今天，評價能源時不能不考慮能源的可再生性。例如，太陽能、風(fēng)能、水能等都可再生，煤、石油、天然氣則不能再生。在條件許可和經(jīng)濟上基本可行的情況下應(yīng)盡可能地采用可再生能源。

9.能源的品位

能源的品位有高低之分，例如，水能能夠直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能和電能，它的品位比先由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽儆蔁崮苻D(zhuǎn)換為機械能的化石燃料必然要高些。另外，在熱機中，熱源的溫度越高，冷源的溫度越低，則循環(huán)的熱效率就越高，因此溫度高的熱源品位比溫度低的熱源品位高。在使用能源時，特別要防止高品位能源降級使用，并根據(jù)使用需要適當(dāng)安排不同品位能源。

10.對環(huán)境的影響

使用能源一定要考慮對環(huán)境的影響。化石燃料對環(huán)境的污染大;太陽能、氫能、風(fēng)能對環(huán)境基本上沒有污染。在使用能源時應(yīng)盡可能地采取各種措施防止對環(huán)境的污染。在對各種能源進(jìn)行選擇、評價時還必須考慮國情，例如，我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主的格局;我國經(jīng)濟發(fā)展不平衡、人口眾多的實際情況。此外，也應(yīng)依據(jù)國家的有關(guān)政策、法規(guī)，例如，我國能源開發(fā)與節(jié)約并重的基本方針;同時充分考慮技術(shù)與設(shè)備的難易程度，只有這樣才能對能源進(jìn)行正確的評價和選擇。