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1、能源的基本概念【能】能是物质的属性，是作功的能力。能有多种形式，所有形式的能都归结为各种原子或核子的势能或 动能。“能”这个词出现之前，是用“力”这个词表示的。最早使用“能”这个词的是德国科学家罗伯特迈尔， 他在1842年发现能量守恒定律时阐明，能量以机械能、热能、电能等各种不同的形式表现出来，它们可以 相互转化，而能的总量保持不变。能的单位用功的单位来表示。【热能】热能是能的最普通的形式，它是一个系统中分子热运动的功能。人类在生产和生活中用量最多的 是热能，煤、石油、天然气、有机物在各种燃烧炉和工业热装置中通过燃烧把所储存的化学能转换为热能。【机械能】热除了被直接使用外，又可以转化为机械能。
2、例如，蒸汽机把蒸汽热能转化为机械能。热能转 变成机械能是工程技术上利用最多的一种方式。【电能】电能是现代社会经济发展中极其重要的能量。电能是由各种矿物燃料、水能、太阳能、风能、地 热能等经过一定的机械装置转化而得到。【势能】物体或系统由于其位置或状态而具有的能量叫势能。势能可由重力而产生，如水头；由静电势而 产生，如贮在电容器中的电能；由机械力而产生，如弹簧中的弹性能，变形弹簧能产生势能；由化学力而 产生，如化合物和蓄电池中贮存的能。【动能】动能是指物体因运动而具有的能量。【能源】顾名思义，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
3、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。能源是人类赖以生存的物质，是发展生产、改善人民生活的物质基础。人类文明的一切都离不开能源。【能源分类】要认识能源的本质和特点，合理利用能源资源，必须根据能源的特点和实践要求对能源进行 分类。世界各国对能源的分类方法很多，主要有：1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。一种是以热能形式储藏于地球内部的热能和重力能，包括火山、地震、
4、地下蒸汽、热 岩层、地下热水等；另一种是海洋和地壳中储藏的核燃料所包含的原子能。第三类，来自地球及其它天体 的相互作用所产生的能量，地球一月亮一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。2按能源的成因划分。分为一次能源（亦称天然能源）和二次能源（亦称人工能源）。3按能源的储存和输送性质划分。分为含能体能源和过程性能源。4按能源使用性质划分。分为燃料性能源和非燃料性能源。5按能源的形成和再生性划分。分为再生能源和非再生性能源。6按能源的技术开发程度划分。分为常规能源和新能源。7按能源的实物形态划分。分为固体能源、液体能源和气体能源。8按能源的商品性划分。分为商品能源和非商品能源。9按
5、能源对环境的污染程度化分。分为清洁能源和非清洁能源.10按能源载体同地球构成关系划分。分为地壳能源和地壳外能源。这些分类方法有助于我们从不同角度去认识能源，但也是相对的，不是绝对的，而且相互之问有一定交叉 关系。【太阳辐射能】太阳是能量的重要源泉。自然界中绝大多数能源所含的能量都来自太阳。太阳辐射能有其 直接的形式（如太阳能）和间接形式，即由太阳辐射能转化而成的矿物燃料（如煤炭、石油、天然气、油页岩 等）以及水能、风能、海洋能、雷电能、生物质能。太阳辐射能量很大，如按一年时间计算，相当于获得170万亿吨标准煤所含的热量。【地球热能】是指来自地球本身的能量。地球内部，由于放射性元素在蜕变时不断地
6、放出大量的热能，地 球就成为一个大的热库，地球的地核温度可达40005000度。火山爆发、地震、温泉等都是地球热能的不 同表现形式。【一次能源和二次能源】一次能源是指自然界中以现成形式存在，不经任阿改变或转换的天然能源资源， 即从自然界直接取得并不改变其形态和品位的能源。为原煤、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。二次能源是指为了满足生产工艺和生活的特定需要以及合理利用能源，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、煤油、柴油、燃料油、液化石油
7、气、炼厂干气等；由煤炭、石油、天然气转换产出的电 力。【含能体能源和过程性能源】含能体能源是指包含能量的物质。如化石燃料、草木燃料、核燃料等。这种 含能体可以直接储存运送。过程性能源是指能量比较集中的物质运动过程，或称能量过程，是在流动过程中产生的能量。如流水、海 流、潮汐、风、地震、直接的太阳辐射、电能等。【燃料性能源和非燃料性能源】燃料性能源是指用于直接燃烧而发生能量的物质。包括矿物燃料，如煤炭、 石油、天然气等；生物燃料，如柴草、农作物秸秆、薪材、沼气等；核燃料，如铀、钍等；化工燃料，如 甲醇、酒精、火药等。非燃料性能源是指不能直接燃烧的能源，如水能、电、蒸汽、热水、太阳能、风能、潮汐能
8、、地热能等。【再生能源和非再生能源】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，不断得 到补充，不会随人类的开发利用而日益减少，具有天然的自我再生功能，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、草木燃料、地震、火 山活动、地下热水、地热蒸汽、温泉、热岩层以及从有机物质及其废物中提取的燃料，如酒精、沼气等。 非再生能源是指经过亿万年漫长地质年代形成，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。【常规能源和新能源】常规能源也称传统能源，是指以往
9、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。新能源是人类未来能源的开发重点领域。目前的新能源随着科学技术的不断提高，今后会广泛被使用，也 会成为常规能源。如原子核能在某些工业发达国家中已广泛使用，他们已将核能列入常规能源之中。【固体能源、液体能源和气体能源】固体能源是指物质形态为固体（具有一定的硬度和形状）的可燃性物质。 大多是碳物质或碳氢化合物。天然的有原煤、石煤、油页岩、木柴等；经过加工有洗煤、焦炭、型
10、煤等。 液体能源是指物质形态为液态（具有体积，但其形状不固定）的可燃性物质。主要是碳氢化合物或其混合 物。天然的有原油，经过加工的有汽油、柴油、煤油、燃料油等。气体能源是指物质形态为气态（没有固定的体积和形状）的可燃性物质，一般含有低分子的碳氢化合物、 氢和一氧化碳等可燃气体，并常含有二氧化碳、氮等不可燃气体。主要有天然气、液化石油气、焦炉煤气、 炼厂干气等。【商品能源和非商品能源】商品能源是指作为商品经流通领域，在国内或国际市场上正规买卖的能源，如 煤炭、石油、焦炭、核燃料、电等。非商品能源是指未经商品流通领域，未进入市场进行正规的买卖活动，一般是农民自产自用的能源，如柴 草、农作物秸杆、人
11、畜粪便等就地利用的能源。非商品能源在发展中国家农村中广泛使用。【清洁能源和非清洁能源】人类不断地开发利用能源，有些能源对人类生存环境造成严重的污染。目前在 人口众多的大城市和工业区，大量燃烧煤炭、石油等，产生二氧化硫、烟尘、氢氧化物等污染大气，危害 人类的生存和健康。清洁能源和非清洁能源的划分是相对的。清洁能源是指能源在使用中对环境无污染或污染小的能源，如太 阳能、风能、海洋能、水能、气体能源等。非清洁能源是指能源在使用中对环境污染较大的能源，如各种 固体能源、裂变核燃料、石油等。煤炭是最脏的能源，对环境污染十分严重，石油对环境污染比煤炭小， 但使用时也产生氧化硫、氧化氮等有害物质，对环境的污
12、染也很严重。【地壳能源和地壳外能源】 地壳能源是指在地球演变过程中，经过漫长的地质年代逐渐自然形成的载能 物体，如煤炭、石油、天然气、油页岩等。它们的形成与地壳运动、海水进退、气候变化、生物兴衰等息 息相关。地壳外能源是指除地壳能源以外的能源，它的形成不是地壳物质，如太阳能、风能等。【矿物能源和非矿物能源】 矿物能源又称化石燃料。是指埋藏在地质体内呈自然状态的矿产，需人工开 采的能源，如原煤、原油、天然气、油页岩、石煤、铀、钍等。它们是目前人类使用的主要能源。随着人 类不断的开发利用而逐渐减少，不能再生。非矿物能源是指除矿物能源以外的其他能源，如水能、太阳能、风能、潮汐能、生物质能等。这类能源
13、在 生态循环中能不断再生，从自然界中源源不断地得到补充。【生物质能源】生物质能源也叫绿色能源，是直接或间接她通过绿色植物的光合作用把太阳能转化为化学 能的形式固定和贮藏在生物体内的能量，通过燃烧植物体所释放出的热能，如柴草、农作物秸杆、木材 等。地球上的植物是一个巨大的能源体。生物质能源的来源是太阳辐射能，它是人类最早利用的能源。它 们又都可以作原料、材料和肥料。在发达国家生物质能源已逐渐被矿物能源或其它能源所代替，但在发展 申国家的农村仍以生物质能源作为主要能源。目前我国广大农村的主要生活用能还是生物质能源。【能源植物】能源植物是指通过光合作用把二氧化碳和水直接转化成不含氧的碳氢化合物的一类
14、植物。这 类植物分泌乳汁或提取液的化学成分与石油的化学成分相似，所以又称石油植物，又因这类植物以木本植 物居多，又称为“能源树”或石油树。”我国能源树的资源相当丰富。在海南岛广为分布的油楠大乔木，树心 含有棕黄色油状树液，林区工人常用以照明。一棵高1015米，胸径4050厘米的油楠，能流出几十斤“柴 油。”马尾松遍身含树脂，产量占全国松脂的90%，单株成年树每年至少采脂56斤，可提供化工原料， 而它的枝、叶、根、皮又是极好的薪炭材。此外麻栎、白栎、青岗栎等也是很好的能源树种，它们的木柴 烧成炭，击之有金属声，是炼制熔点低的金属器皿的良好炭材。【燃料】 燃料是一种可燃烧的物质，通过化学或物理反应
15、（或核反应）释放出能量，燃烧时产生热量和动 力。燃料是工业的粮食，是各种动力的源泉。燃料按来源可分为天然燃料和人工燃料；按资源蕴藏能量的高低可分为一般燃料和特殊燃料；按实物形态 可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。燃料是由可燃物质与不可燃的无机物和水分等构成。固体燃料和 液体燃料的可燃物质主要由碳、氢、硫等元素构成，不可燃成分主要是氧、氮等元素以及灰分和水等。气 体燃料可燃成分主要是一氧化碳、氢气、硫化氢和各种碳氢化合物，如甲烷、乙烷等，不可燃成分主要是 二氧化碳、氧气、氮气、水蒸汽等。现代主要燃料是煤炭、石油、天然气、铀、钍、氘氚等。燃料的用途除用于运输、动力、取暖及生活外， 已逐渐由单纯作
16、燃科进入到重要工业原料，广泛应用于石油、化工、纺织等行业。【煤炭】煤炭是指原煤及煤炭加工品的统称。不包括焦炭、下脚煤和石煤。煤炭的种类繁多，质量相差也悬殊，不同类型的煤有不同的用途。为了合理利用煤炭，需把煤炭划分不同 类别，煤炭的分类方法有；1.按其加工方法和质量规格可分为精煤、粒级煤、洗选煤、原煤、低质煤五 大类。2按其煤质构成划分可分为烟煤、无烟煤、焦煤、成型煤和动力配煤。3按其用途划分可分为动力用 煤、冶金用煤和化工用煤三大类。【原煤】原煤是指煤矿生产出来的未经洗选、筛选加工而只经人工拣矸和杂物的产品。包括天然焦及劣质 煤，不包括低热值煤（如石煤、泥炭、油页岩等）；原煤按其成因可分为腐植煤、腐泥煤和腐植腐泥煤三大 类；按其碳化程度可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。原煤主要作动力用，也有一部分做工业原料和民用原料。【无烟煤】无烟煤又称白煤
