能源管理概论

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1、能源管理概论一、能源的概念　　人类的生活和一切活动过程都在使用和消耗能量，诸如机械能、热能、电能、光能、声能、化学能等等。这些能量有的可从自然资源中直接得到，有些则需要通过转化才能获得。凡是能够直接或者经过转换而产生所需能量的含能资源(比较集中的含能物或含能过程)统称为能源。如木柴、煤炭、石油为含能物，而水力、风力、潮汐则为含能过程。　　地球上的能源形成和来源可归纳为三类：１、以太阳能为源泉的能源。　　(1)太阳的直接辐射能；　　(2)通过水蒸发降雨和空气流动转化而成的水能、风能等；　　(3)通过生物过

2、程，由古代积存下来的有机物质转化而来的矿物（化石）燃料如煤炭、石油、天然气等，以及正在生长的柴薪等。２、来自地球本身的能源-地热、核燃料。３、地球和其他天体相互作用而产生的能量，如潮汐能。二、能源的分类　　能源的形式是多种多样的，常按其来源、性质、转换和使用特征来进行分类。凡自然界中现成存在，并可直接取得而不改变其基本形态的能源，称为"一次能源"或"天然能源"，如煤炭、石油，水能等。由一次能源经过加工或转换而得到的另一种能源产品，称为"二次能源"，如汽油、蒸汽、电力等等。一次能源又可按它们能否不断再生和

3、得到补充，分为"可再生能源"(如太阳能，水能、生物质能等)和"非再生能源"（如煤炭、石油、核燃料等）。　　在不同历史时期，已被人类广泛使用的能源称为"常规能源"。对正在研究开发，技术上尚未完全成熟的，称为"新能源"。当今的新能源为风能、太阳能、地热能等等。无论一次能源或二次能源都又可分为燃料能源和非燃料能源两种。燃料能源又分为矿物燃料、生物燃料、化工燃料和核燃料四类。非燃料能源有含机械能的风、水、潮汐等含能过程，含热能的地热、工业余热、含光能的太阳能、激光、以及电能和自然界的闪电。　　根据使用中对环境污

4、染情况，将无污染或污染小的能源，称?quot;清洁能源"，如水能，太阳能，氢等。对污染较大的称为"非清洁能源"，如煤炭、石油燃料和核燃料等。三、能源与环境　　生态环境是人类在地球上赖以生存的空间条件。人类在这个环境中获取各种资源（包括能源)和生产人类需要的产品。在获取资源和生产过程中也在不断地改变着周围的环境。只要有人类的生产活动，必然会改变地球的生态环境。　　生态环境的改变既然是人们的行为造成的(对某些天灾暂作别论)，其变化就会有三种情况：　　(1)改善生态环境。如植树造林，治理水域，美化城市等等；　

5、　(2)尽量减少或弥补对环境的恶化。如对各种污染源的治理；　　(3)使环境进一步恶化。如不断排放各种有害物，乱砍乱伐，破坏植物等。　　下面将与使用能源有关的因素对生态环境的影响予以讨论。（一）大气污染　　对人类生态环境危害最大的因素来自大气污染，主要以下几种：　　1、烟尘　　烟尘是由燃烧烟气中的炭黑和其他粉尘所组成，炭黑的颗粒只有0.5一1微米，就是常见黑烟中的烟怠。粉尘是烟气中的飞灰，其中颗粒大于10微米的称落尘，小于10微米者称飘尘．　　烟尘的成分复杂，除污染环境外，尚含有致癌物如芘、蒽等。人吸入粉

6、尘，除滞留在鼻腔和支气管外，还有一部分进入肺泡，是肺癌的主要致病源。　　2、二氧化硫　　二氧化硫SO2，是一种无色但有臭味的气体，主要来自含硫燃料的燃烧。　　SO2对人体危害是不容忽视的。它不但刺激粘膜，更重要的是当它被吸入肺中时会引发各种疾病，它对植物的生长也有致命的影响，甚至还会使金属及其制品锈蚀。此外SO2：在某些催化剂的作用下会形成硫酸烟雾，这种烟雾进一步凝聚就是人们常说的酸雨，酸雨对植物的生长具有极大的危害。　　3、氮的氧化物NOx　　NOx也主要来自燃烧，有NO、NO2、N20、N202和N

7、2O5等，但主要是NO和NO2。NO的浓度大时，毒性也大，它会使人及生物的血液缺氧，并引起神经麻痹。NO2的毒性比SO2和NO还大，而且对心脏、肝脏、肾脏、造血组织等都有危害。　　4、一氧化碳CO　　人们在日常生活中，对燃烧不完全产生大量CO导致中毒的事例极为熟悉。世界每年CO的排放量约2亿多吨。据统计，每1000辆汽车每年就排放CO约3吨多。（二）渣污染　　渣污染主要指在进行生产活动中的遗弃物如废料、排污等所造成的污染。能源利用所形成的渣污染主要表现在开发采掘过程中的一些遗弃物，如报废的矿坑及渣石废料

8、，油田周边地残留物等。这些遗弃物不但占用了土地，损伤地质原貌，而且还破坏了土壤结构，危害了生物的正常生长，以及淤塞河床、污染水质等等。（三）热污染-地球的温室现象　　有如下两点被认为是对人类未来社会具有深刻影响的结论：　　(1)自然界的温室效应使地球比其他时期变得更暖；　　(2)温室效应是人类活动中排放的气体使空气中所谓"温室气体"浓度的增加所引起的。　　　　事实是，近期以来，地球表面温度确实在变暖，近100年已上升近0.7℃(图l-9)。