- 新能源及其發電技術(普通高等教育“十二五”規劃教材)
- 錢愛玲
- 1481字
- 2019-01-03 15:14:48
第1章 新能源和可再生能源概述
1.1 能源定義與分類
什么是能源,能源是太陽,它給人類帶來了光和熱。廣義地講,地球上的所有能源都來源于太陽。因此,能源就是太陽,太陽就是能源。
水能,是太陽的陽光照耀地球,地球上的水蒸發而上升到大氣中,然后變成雨,形成河流中的水能。風能,是太陽的陽光照耀地球,其上的空氣受熱不同,溫差形成氣流而成為風能。化石能源(煤炭、石油、天然氣),據相關文獻,是遠古時代的生物變成的,而沒有太陽,就沒有生物,因此,化石能源也是來源于太陽。海洋能一方面是風能形成的波浪能,風能也是來源于太陽;另一方面,潮汐能是太陽、地球、月亮共同作用的結果,也是與太陽有關。地熱能、核能是地球在形成過程中,也就是宇宙大爆炸時,從太陽系形成時的物質,也與太陽有關。因此,不論地球上的哪種能源,都與太陽有關。
能源是整個人類世界發展和經濟增長的最基本驅動力,是人類社會賴以生存的最重要物質基礎之一。在某種意義上講,任何時期的人類社會發展都離不開優質能源的出現和先進能源技術的使用。
中國《能源百科全書》的能源定義為:“能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光熱、動力等任一形式能量的載能體資源。”中國《能源詞典》(第二版)對能源的解釋是“能源是可以直接或通過轉換提供人類所需的有用能的資源”,世界上一切形式能源的初始來源是核聚變、核裂變、放射性源以及太陽系行星的運行。
綜合上述各種能源定義有一共同點,就是能源是一種呈多種形式的,且可以相互轉換能量的源泉。《能源詞典》(第二版)把世界上的能源分為11種不同類型:化石能源(煤炭、石油、天然氣)、水能、核能、電能、太陽能、生物質能、風能、海洋能、地熱能、氫能、受控核聚變,這是能源的基本形式。
此外,人們還可以根據不同的形式,按照不同的角度,把能源劃分為各種不同的類型:
(1)從是否可再生角度可劃分為可再生能源和不可再生能源。前者是指在自然界中不斷再生并可以持續利用的資源,它主要包括太陽能、風能、水能、地熱能、生物質能等;而后者是指經過億萬年形成的、短期內無法恢復的能源,包括原煤、原油、天然氣、油頁巖、油砂礦、核能、煤層氣等。
(2)從其物理形態是否改變角度可以劃分為一次能源和二次能源。前者是指從自然界取得的未經任何改變或轉換的自然能源,如原油、原煤、天然氣、生物質能、水能、核燃料以及太陽能、地熱能、潮汐能等;后者是指一次能源經過加工或轉換得到的能源,如煤氣、焦炭、汽油、煤油、電力、熱水、氫能等不同形式的能源。
(3)從是否進入商品流通環節角度可以劃分為商品能源和非商品能源。前者是指作為商品流通環節并大量消耗的能源,目前主要指煤炭、石油、天然氣、電力等常規能源;后者是指不經過商品流通環節而自產自用的傳統常規能源,如農村的薪柴、秸稈等。
(4)從對自然環境產生污染程度的角度,可以劃分為清潔能源和非清潔能源。對自然環境污染大的能源稱為非清潔型能源,包括煤炭、石油等;對自然環境無污染或污染小的能源稱為清潔型能源,包括天然氣、水能、太陽能、風能和核能等,當然這里提到的不污染是在能源相對安全使用的前提之下的。
(5)按照目前開發與利用狀況,可將能源分為常規能源和新能源兩類。到目前為止,已被人們廣泛應用,而且使用技術又比較成熟的能源,稱為常規能源,如煤炭、石油、天然氣、水能及傳統生物能等。太陽能、地熱能、風能等,雖早已被利用,但大規模開發利用的技術還不成熟,廣泛應用還有一定的局限性,直到現在才進一步受到人們的普遍重視;其他還有核能、沼氣能、氫能、激光和海洋能等,也只是近些年來才被人們所認識和應用,而且在利用技術和方式上都有待改進和完善,這些都可以被稱為新能源。