能源的基础知识

1第二章能源的基础知识第一节能源的概念与分类第二节能源计量的含义与单位第三节能源统计及变化趋势第四节能源与现代经济社会的关系第五节能源平衡表和投入产出表【能源】是能量的来源或源泉。是可以从自然界直接取得的具有能量的物质，如煤炭、石油、核燃料、水、风、生物体等；或从这些物质中再加工制造出的新物质，如焦炭、煤气、液化气、煤油、汽油、柴油、电、沼气等。因此可以说，能源是能够提供某种形式能量的物质，即能够产生机械能、热能、光能、电磁能、化学能等各种能量的资源。1.能源的概念第一节能源的概念与分类2.能源的分类（一）按能量的原始来源划分第一类，来自地球以外天体的能量，其中最主要的是太阳辐射能。第二类，来自地球自身的能量。包括火山、地震、地下蒸汽、热岩层、地下热水。第三类，来自地球及其它天体的相互作用所产生的能量，地球—月亮—太阳系统由于相互引力的作用，使海水涨落所形成的潮汐能。（二）按能源的成因划分一次能源(亦称天然能源)二次能源(亦称人工能源)能源的分类（三）按能源的形成和再生性划分再生能源和不可再生性能源（四）按能源的技术开发程度划分常规能源和新能源【一次能源】是指自然界中以现成形式存在，不经任何改变或转换的天然能源资源，不改变其形态和品位的能源。如原煤、原油、油页岩、天然气、核燃料、植物燃料、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。【二次能源】是指为了生产和生活的需要，将一次能源直接或间接加工转换产生的其它种类和形式的人工能源。如由原煤加工产出的洗煤；由煤炭加工转换产出的焦炭，煤气；由原油加工产出的汽油、燃料油等；由煤炭、石油、天然气转换产出的电力。【可再生能源】是指在生态循环中能重复产生的自然资源，它能够循环使用，不会随人类的开发利用而日益减少，可以源源不断地从自然界中得到补充，是人类取之不尽用之不竭的能源。如水力、潮汐、太阳辐射、风力、海洋能、火山活动、地下热水、地热蒸汽、温泉、从有机物质及其废物中提取的燃料，如酒精、沼气等。【不可再生能源】是指随着人类的不断开发利用而日益减少，终究要消耗殆尽，不能在短期内重复再生的能源。如煤炭、原油、天然气、油页岩、核燃料等。【常规能源】即传统能源，是指以往利用多年，目前在科学技术条件已成熟，经济上比较合理，已被人类大规模生产和广泛使用的能源，如煤炭、原油、天然气、电、水能、柴草等。【新能源】是指人类新近才开发利用或正在研究开发，今后可以广泛利用的能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能等。能源分类能源种类传统能源新能源可再生能源清洁能源绿色能源煤炭○石油○天然气○○○核裂变○○○核聚变○○○太阳能○○○○风能○○○○生物质能○○○○小水电○○○○地热能○○○○第二节能源计量的含义与单位1.能源计量的含义能源计量是指以技术和法制手段，在能源流程中，对各环节的数量、质量、性能参数、相关的特征参数等进行检测、度量和计算。能源计量是能源统计的技术基础。能源计量的种类是一次能源、二次能源2.能源计量单位和能源当量单位（1）能源计量单位（unitofenergy）：能源的量的计量单位。具有确切定义和当量值的能源（能量）单位主要有焦耳（J）、千瓦时（KWh）、千卡（Kcal）和英热单位（Btu）。•直接用热量作单位：焦耳（J）（我国法定计量单位）卡（cal）（我国法定计量单位）BTU（Britishthermalunit）1英热（BTU）=1055.05585焦耳2.能源计量单位和能源当量单位（2）能源折算系数：不同能源的实物量是不能直接进行比较的。但各种能源在一定条件下都可以转化为热，为了便于对各种能源进行对比和分析，可选定某种统一的标准燃料作为计算依据，然后通过各种能源实际含热值与标准燃料热值之比，计算出各种能源折算成标准燃料的数量。（3）标准燃料:是计算能源总量的一种模拟的综合计算单位，习惯上都采用热量作为能源的共同换算标准。2.能源计量单位和能源当量单位•所选标准燃料的计量单位即为能源当量单位（equivalentunitofenergy）。国际上采用的标准燃料有三种：煤、油和气。以煤作为标准燃料来计量时称为煤当量，油和气以此类推，称为油当量和气当量。•换算成燃料当量：煤当量---吨煤当量（TCE）（标煤）1吨TCE=7x106kcal或7千大卡油当量—我国或OECD：吨油当量（TOE）（标油）1吨=107kcal或1万大卡2.能源计量单位和能源当量单位•能源合计是以各种能源按实物量乘以折标煤系数,折成标准煤的合计数。•能源合计总量=∑(各能源品种实物量×折标煤系数•注意：能源生产总量并不等于各种能源换算成标准煤之和，因为二次能源是由一次能源转换产生的，所以能源生产总量是各种一次能源生产量标准煤之和。能源的计量标准•能源折标煤的折算系数=某种能源每千克实际热值/每千克标准煤的热值7000千卡•每千克标煤的热值7000千卡(29.3兆焦)•每千克标准油的热值10000千卡•1千瓦•时水电相当于3.6兆焦，换算成煤当量的系数是0.123第三节能源统计及变化趋势（1）依次介绍了石油、煤炭、天然气储量分布、生产量、消费量及消费结构。（2）通过数据的解读，有利于对不同国家、地区能源现状的把握，有利于加深理解各国能源、环境政策动向。第四节能源与现代经济社会的关系1.能源问题的重要性（1）能源是现代经济社会发展的基础（2）能源是经济社会发展的重要制约因素形成能源资源约束的主要原因有两个方面：一是能源资源具有不可再生性能源消耗使得能源长期趋于减少（3）能源安全事关经济安全和国家安全二是经济增长对能源的依赖能源供需矛盾和资源环境制约长期存在（4）能源消耗对生态环境的影响日益突出化石燃料的使用是CO2等温室气体增加的主要来源。全球变暖对地球自然生态系统和人类赖以生存环境产生负面影响。小资料：资源诅咒世界能源发展的特点及趋势•全球能源资源总量丰富，中长期内世界能源供应仍能满足日益增长的能源需求。•世界能源消费与供应地域失衡格局加剧。消费格局看，增长中心加速向亚太地区转移；供应层面看，近期内多元化趋势明显，从长远来看，对欧佩克的依赖将趋于加重。•发达国家能源消费增速低于发展中国家•终端能源消费呈现清洁化趋势。煤炭直接用于终端消费比重下降；天然气作为相对清洁、低碳的优质能源受到越来越多的重视。3.能源平衡表的使用方法1）能源平衡表能源平衡表（energybalancesheet）是在社会经济发展中，具体反映能源平衡的形式。从数量上较为直观地揭示能源的资源、转换和终端消费间的平衡关系。能源平衡表按统计范围可分为全国、地区、部门和企业能源平衡表；按品种可分为单项能源平衡表（如煤炭能源平衡表）和综合能源平衡表。2）能源平衡表的组成（1）能源资源和使用平衡（第一个子矩阵）揭示能源的收支总平衡，是整个能源平衡表的基础。（2）能源加工转换平衡（第二个子矩阵）反映了二次能源的生产部门（发电厂、炼油厂等）在生产过程中投入的能源与产出的能源之间的平衡。（3）终端能源消费平衡（第三个子矩阵）是指生产和生活中最终的直接消费平衡终端消费量=物质生产部门消费+非物质生产部门消费+生活消费（4）损失量损失量是指能源在生产、输送、储存过程中发生的经营管理损失，以及由于自然灾害等客观原因造成的损失，但不包括加工转换损失。（5）平衡差额平衡差额是指各种能源资源与消费平衡后的差额。资源大于消费为正差，资源小于消费为负差。（6）能源消费总量能源消费总量=终端消费量+加工转换损失量+损失量能源消费总量=可供消费的能源量+（-）平衡差额=C013.能源平衡表的作用（1）全面反映各种能源的生产、消费、分配与进出口的平衡关系,为编制能源规划提供依据；（2）考察能源系统加工转换过程，投入与产出的数量平衡关系，为分析能源加工转换效率提供基础数据；（3）反映能源消费结构；如一次能源与二次能源消费结构、分部门和分地区的能源消费结构、各种能源分部门分行业的消费结构；为研究改善能源流向、产业结构、行业结构和产品结构提供依据；（4）反映能源与经济发展的关系，分析节能潜力，为进一步开展节能工作和进行能源供需预测提供基础数据。4.能源投入产出表•投入产出表是国民经济核算和投入产出分析的基本工具，反映了国民经济各产业（行业）之间在某一时期的一种均衡状态，可以把握国民经济各产业（行业）之间的相互的数量关系。•投入产出表中第Ⅰ象限反映部门间的生产技术联系，是表的基本部分；第Ⅱ象限反映各部门产品的最终使用；第Ⅲ象限反映国民收入的初次分配。5.能源平衡表和能源投入产出表的关系相同点：能源平衡表可以系统地反映整个能源系统能流的全貌，从能源的资源开发、加工转换、输送分配、储备、终端消费到最终用途各个环节，描述各运行过程的技术经济特征及其能源平衡关系，是能源经济模型模拟与政策研究的基准和依据。因此，和能源投入产出表一样，二者都能表征能源与非能源部门间的投入产出关系。5.能源平衡表和能源投入产出表的关系不同点：①编制原理与复杂程度不同。投入产出表的编制涉及所有部门，复杂程度高于能源统计。②统计口径与调查范围存在差异。投入产出表编制的调查范围仅限于重点企业，而能源平衡表的统计对象几乎涵盖了全部企业。③数据的可得性与数据质量不同。能源平衡表是以实物量或者热值当量为单位衡量能源的生产与消费，而常用的价值型投入产出表涉及产品的价格，价格的波动与多样性会使投入产出表的数据质量下降。