能源和能源计量器具与能源单位.doc

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1、能源和能源计量器具与能源单位能源的定义及分类　　能源是自然界中能够直接或通过转换提供某种形式能量的物质资源，它包含在一定条件下能够提供某种形式的能的物质或物质的运动，也指可以从其获得热、光或动力等形式的能的资源，如燃料、流水、阳光和风等。为了了解能源的特点和相互关系，便于研究和有效地开发利用，通常将能源按不同的方式分类。常见的能源分类方式有以下7种。　　一、按能源的形态、特性或转换和利用的层次进行分类　　这种分类方式是世界能源委员会推荐的能源分类方式。　　1．化石燃料　　化石燃料又称矿物燃料，包括固体、

2、液体和气体燃料。它们分别是古代植物和低等动物的遗体在缺氧条件下，经高温高压作用，经漫长的地质年代演变而成。固体燃料主要指可以或已经从天然矿物中开采出来的可作为能源使用的各种固体原材料，包括泥炭、褐煤、无烟煤、天然焦、煤矸石、炭沥青、油页岩等；液体燃料是贮存在地下储集层中，通过地面分离设施后在常温常压下仍保持液态的各种烃类混合物，包括石油、油层凝析液，以及由焦油砂、天然沥青和油页岩生产的液态烃；气体燃料统称天然气，是指地表下岩石储集层中自然贮存的以碳氢化合物为主体的气体混合物。　　地下蕴藏的化石燃料主要包

3、括煤、石油、天然气、焦油砂和页岩油。据估计，经过多年开采，剩下的储量已非常有限，而且是以煤为主。化石燃料既可通过燃烧提供热量，又可作为极其宝贵的化工原料加工提炼出诸如化学纤维、塑料、尼龙、橡胶、化肥等化工产品。而以化石燃料为主体的能源系统造成了严重的全球环境问题，因而未来世界能源结构将逐步转向以可再生能源为基础的持续发展的能源体系，化石燃料将更多地作为化工原料发挥作用。　　2．水能　　水能也称水力，是天然水流能量的总称，通常专指陆地上江河湖泊中的水流能量。自然界的水因受重力作用而具有位能，因不断流动而具

4、有动能。水流能量的大小取决于流量和落差这两个因素。水能属于再生能源，价廉、清洁，可用于发电或直接驱动机械做功，是可再生能源中利用历史最长，技术最成熟，应用最经济也最广泛的能源。据估计，全世界水力资源理论蕴藏量为350000×108kwh/a，技术可开发量约为150000×108kwh/a，经济可开发量约93500×108kwh/a，目前，已开发利用的水力资源约为技术可开发量的14％。中国水能资源十分丰富，理论蕴藏量达59200×108kwh/a，技术可开发量约为19200×108kwh/a，经济可开发量

5、约为12600×108kwh/a，居世界第一位，但目前利用程度不高，已开发利用的储量约占可开发储量的14％。在电力生产中，水电比重较低，且呈下降趋势。随着国民经济高速发展，我国能源和电力的供需矛盾越来越突出，从我国能源资源状况来看，应确立优先开发水电的战略思想，扭转水电发展长期落后的局面，使我国丰富的水力资源真正成为发展经济的动力。　　3．核能　　核能包括重核的裂变能和轻核的聚变能。重核的裂变能是指铀、钚等重元素的原子核发生链式裂变核反应时释放出的巨大能量。核裂变能能量密度高，一个铀原子核裂变时释放出的

6、能量约是一个碳原子氧化时放出能量的5×107倍，即1kg 235U裂变时释放出的能量相当于2500t（标准煤）；对大气污染小、燃料运输量小、发电综合成本低且开发技术成熟，目前，已大量应用于工业能源生产。核裂变能主要用于发电和供热，由于核裂变能的上述优越性，核电事业有较大发展，但由于自然界中所含的核原料有限，并且核裂变产生的放射性废物会构成对环境污染的威胁，并可能引起核扩散，因此核裂变能并非理想的长期能源。　　轻核的聚变能是指两个轻原子核聚合成一个较重原子核所释放出来的能量。常用的核聚变燃料是氘和氚。核聚

7、变能具有较核裂变能更高的能量密度，单位质量的氘聚变时放出的能量约为单位质量的235U裂变时放出能量的4倍，lL海水中的氘发生聚变反应放出的能量相当于300L汽油完全燃烧时放出的能量，地球表面海水储量约为1018t，即使考虑能源消耗水平的逐年增加，地球上的氘也足够使用1000亿年以上。此外，核聚变能还是一种较核裂变能更清洁、更安全的能源，这主要是因为核聚变反应物基本没有放射性，反应产物适当处理后对环境没有严重的污染问题，反应过程中一旦出现问题，反应会自动地迅速停止。轻核聚变能是一种非常理想的可供人类长期使

8、用的潜在能源，受控热核聚变是当前科学界正积极研究的一项重大课题，它的成功将为人类找到一条有效的长期稳定的能源供应途径。　　4．电能　　电能，又称电力，是以电磁场为载体，以光速传播的一种优质能源。目前主要由一次能源通过电磁感应转换而成，也可通过燃料电池由气、煤气、天然气、甲醇等燃料的化学能直接转换而成，或利用光伏效应由太阳能直接转换而成。目前世界上主要发电形式为火力发电，水力发电和核能发电。重点研究的新的发电方式有磁流体发电、热电子发电、电气