能评基础知识

1、能源管理培训教材能源管理培训教材内蒙古自治区节能监察中心内蒙古自治区节能监察中心二一一年五月二一一年五月第一章 能源与能量第一节第一节 能源能源 一、能源一、能源 中华人民共和国节约能源法中规定：“本法所称能源，是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种能源。两个重要特征 首先，能源是自然中存在的资源的一种，是可以被人类开发利用的自然资源； 其次，能源可以提供人类生产生活所必需的各种能量，其表现形式多种多样，包括热能、光能、化学能、核能等。二、能源的种类及划分二、能源的种类及划分 根据能源的来源、形态、性质等特点，常用的分类方法有以下5种:1、

2、按能源的基本形态分一次能源、二次能源2、按能源性质分燃料型能源、非燃料型能源3、按能源消耗后是否造成环境污染分： 污染型能源、清洁型能源4、按能源使用的类型分新能源、常规能源5、按能源的形态特征或转换与应用的层次分三、常规能源三、常规能源 （一）煤炭 1、烟煤：外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色，是煤化程度较大的煤。燃烧时火焰较长且有烟。含碳量一般为75%90%，挥发分约10%40%。 2、无烟煤：俗称白煤或红煤，黑色坚硬、有金属光泽、密度大、燃点高，是煤化程度最大的煤，燃烧时火焰短而少烟，火焰呈青蓝色。含碳量一般在90%以上，挥发分约10%。 3、褐煤：多为块状，光泽暗，质地疏松，呈黑褐色

3、。挥发分约为40%，燃点低，燃烧时上火快，含碳量与发热量较低。 （二）石油、天然气 1、石油 石油又称原油，是从地下深处开采的天然的、黄色、褐色或黑色可燃黏稠液体。主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。 2、天然气 天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田气、气田气中。天然气的主要成分是甲烷等烷烃。 （三）水能 水能是一次能源，也是可再生能源。广义的水能源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流能等能量资源。狭义的水能资源是指河流的水力资源。 水能，是运用水的势能和动能做功转换其他可利用的能源形式（主要是水力发电）。 水力发电的特点 水力发电的优点是成本低、可连续再生、

4、无污染，是世界上公认的水不枯竭的优质能源。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制。四、新能源四、新能源 （一）核能 核能是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。核能可分为三类：裂变能、聚变能和原子核衰变时发出的放射能。 （二）太阳能 太阳能是一次能源，也是可再生能源。太阳能是广义和狭义之分：狭义太阳能限于太阳辐射能；广义太阳能是指太阳辐射能、地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能；从根本上说地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气）也是远古以来储存下来的太阳能。因此广义的太阳能的包括的范围是非常大的。此处所说的太阳能是指狭义太阳能。 （三）风能 风能是一次能源，也是

5、可再生能源。太阳能在地球表面各部分的辐射量的不均匀导致受热不均匀，产生了大气温度差异。由大气温度差异引起大气的对流运动产生的能量称为风能。 （四）地热能 地球是个巨大的球体，越往地球的内部深入，其温度就越高。一般来说，地表以下每深入100m，温度就升高3，这说明地球本身是不断向外散发热量的。地球内部热量是由地球内部的放射性同位素衰变时释放出来的。当这些热量通过火山活动和地壳运动集中到某些地点并达到人类开发利用的条件，就称之为地热能（或地热资源）。 （五）海洋能 海洋能是一次能源，也是可再生能源。海洋能是海水中蕴藏的动能、势能、热能的统一称谓，是一个广义的能源概念；海洋能包括潮汐能、洋流能、波浪

6、能、温差能、盐差能等。 （六）生物质能 生物质能是一次能源，也是可再生能源，是仅次于煤、石油、天然气的第四大能源。广义的生物质是指一切直接或间利用光合作用的有机物质，包括世界上所有的动物、植物、微生物，以及这些生物产生的有机排泄物和代谢物；狭义的生物质是指来源于植物的有机物质。归根结底，生物质能是通过光合作用将太阳能转化、储存的可利用的有机物。生物质能的来源非常广泛，包括木材、森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业的有机废物等。 （七）氢能 氢元素是宇宙中最多的元素，位于元素周期表第一位。氢气在常温常压下是一种无色无味的低密度气体，具有较强的还原性。通过化学或生物手段，可以将自

7、然界中的氢元素提取出来的制成氢气，作为清洁能源供人类使用。这里所说的氢能，是指氢气作为燃料时的称谓。氢能是二次能源，也是不可再生能源。第二节第二节 能能 量量 一、能量的分类一、能量的分类 对能量的分类方法没有统一的标准，到目前为止，人类认识的能量有如下6种： 1、机械能 机械能是物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，前者称之为动能，后者称之为势能。他们都是人类最早认识的能量形式。 2、热能 热能是能量的一种基本形式，所有其他形式的能量都可以转换为热能，而且绝大多数的一次能源都是经过热能形式被利用的，因此热能在能量利用中具有重要意义。构成物质的微观分子运动的动能或势能总和称之为热能。这种能量的

8、宏观表现是温度的高低，它反映了分子运动的激烈程度。 3、电能 电能是与电子流动和累积有关的一种能量，通常是由电池中的化学能转换而来，或是通过发电机得到电能，再通过电动机转换为机械能，从而显示出做功的本领。 4、辐射能 辐射能是物体以电磁波的形式发射的能量。物体会因各种原因发出辐射能。其中从能量利用的角度而言，因热的原因而发出的辐射能(又称热辐射能)是最常见的，例如太阳能就是最重要的热辐射能。 5、化学能 化学能是物质结构能的一种，即原子核外进行化学变化时释放出的能量。按化学热力学定义，物质或物系在化学反应过程中以热能形式释放的热力学能称为化学能。人类利用最普遍的化学能来源于燃烧碳和氢，而这两种

9、元素正是煤、石油、天然气、柴薪等燃料中最主要的可燃元素。 6、核能 核能是蕴藏在原子核内部的物质结构能。轻质量的原子核(氘、氚等)和重质量的原子核(铀等)其核子之间的结合力比中质量原子核的结合力小，这两类原子核在一定条件下可以通过核聚变和核裂变转变为在自然界中更加稳定的中质量原子核，同时释放出巨大的结合能。这种结合能就是核能。二、能量的特性二、能量的特性 1、状态性 2、可加性 3、转换性 4、传递性 5、做功性 6、贬值性三、能量的转换三、能量的转换 广义来看，能量转换还应包括以下两项内容：（1）能量在空间上的转移，即能量的传输；（2）能量在时间上的转移，即能量的储存。四、能量的传递四、能量

10、的传递 能量的利用是通过能量的传递来实现的，故能量的利用过程通常也是一个能量的传递过程。能量的传递过程有如下特点： 1、能量传递的条件 能量传递是有条件的，其传递的推动力是所谓“势差”。如传热要有温差、导电要有电位差、流动要有压差或势差、扩散要有浓度差、化学反应要有化学势差等。 2、能量传递的规律 能量传递遵循一定的规律，即能量传递的速率正比于传递的动力而反比于传递的阻力。 3、能量传递的方式与方法 能量传递通常以两种方法进行：传热是由温差引起的能量交换，这是能量传递的微观形式；做功是由非温差引起的能量交换，这是能量传递的宏观形式。 4、能量传递的结果 能量传递的最终去向通常只有两种：一是转移

11、到产品中，二是散失于环境，包括直接损失和用于过程后再进入环境这两种情况。 5、能量传递的实质 能量传递的实质是能量利用的实质。如果把产品的使用也包括在内，能量的最终去向只能是唯一的，即最终进入环境。五、能量的储存五、能量的储存 1、机械能的储存 2、热能的储存 3、电能的储存六、能量与能源六、能量与能源 能源能源的总量是不断变化的，它随着人类的的总量是不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少；开发利用而逐渐减少；能量能量的总量是不会的总量是不会改变的，它在人类的开发利用过程中转化改变的，它在人类的开发利用过程中转化为其他的不可利用能继续存在。为其他的不可利用能继续存在。 耗能工质耗能工质 (

12、补充说明补充说明) 在生产经营活动中，在生产经营活动中，需要消耗某些工作物质需要消耗某些工作物质，而生产这些工作物质，需要消耗一定数量的能，而生产这些工作物质，需要消耗一定数量的能源，利用这些工作物质就等于间接地消耗能源。源，利用这些工作物质就等于间接地消耗能源。另一方面，另一方面，这些工作物质的使用能够替代或减少这些工作物质的使用能够替代或减少其它能源的消耗，其它能源的消耗，而这些工作物质不属于通常所而这些工作物质不属于通常所指的能源之列。例如，指的能源之列。例如，工业用水、压缩空气、电工业用水、压缩空气、电石、乙炔、氧气等等石、乙炔、氧气等等。这些工作物质被称为耗能。这些工作物质被称为耗能

13、工质。工质。（注意：不同的行业对耗能工质有不同的（注意：不同的行业对耗能工质有不同的规定范围）。规定范围）。七、能量的国际单位制七、能量的国际单位制 （1）功的国际制单位 a焦耳：1牛顿的力作用于质点，使它沿力的方向移动1米矩离所做的功是1焦耳（J） b焦耳：1安培电流在1欧姆电阻上1秒钟内所消耗的电能是1焦耳（J）。 1焦耳的功和1焦耳的热在物理学里有着不同的意义只是在能量的物理意义上相同。 （2）常用的电单位 千瓦时：一段电路上通过1安培的电流1伏特电压降在1小时时间内电流所作的功是1个千瓦时。 电功当量：1千瓦时=3600千焦(kJ) （3）常用的热单位（物理学曾经出现过的热单位） a.

14、卡路里：在1标准大气压下，1克分子的纯净水升高1度（）所吸收热量为1卡路里（cal） 热功当量： 1(20)卡=4.1816焦耳 1(国际蒸汽表)卡=4.1868焦耳 低位发热量：燃料完全燃烧，燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时的反应热，它等于从高位发热量中扣除蒸汽凝结热后的热量：Qdw=Qgw- rw 式中：Qdw ，Qgw燃料的低位与高位发热量（Kcal /kg） r水蒸汽凝结热（Kcal /kg） w1kg燃料燃烧产物的水蒸汽量（kg/kg）第三节第三节 节能的三种方式节能的三种方式 （一）（一）管理节能管理节能 管理节能是指通过加强组织管理，利用各种手段来减少能源和原材料消耗，提高产品质

15、量，以达到节能的目的。 （二）（二）技术节能技术节能 技术节能是指在生产或能源设备使用过程中，运用各种技术手段进行节能的活动。 ( (三三) ) 结构节能结构节能 结构节能是指通过调整产业结构、工业结构、工艺结构、产品结构以及优化能源结构，严格控制能耗准入条件等方式来实现节能的活动。它是国家实施宏观经济调控的重要手段。第三章第三章 能源统计常用的量值概念能源统计常用的量值概念第一节第一节 能源消费量能源消费量 指能源使用单位在报告期内实际消费的一次能源或二次能源的数量。 （1）谁消费、谁统计。即不论其所有权的归属，由哪个单位消费，就由哪个单位统计其消费量。 （2）何时投入使用，何时计算消费量。

16、企业的能源消费，在时间、工艺界限上，以投入第一道生产工序为标志，即投入第一道生产工序就计算消费；何时投入第一道生产工序，何时计算消费量 （3）消费量只能计算一次。既在第一次投入使用时，计算其消费量。对于反复循环使用的能源，消费量不得重复计算，如余热、余能的回收利用 （4）耗能工质（如水、氧气、压缩空气等），不论是外购的还是自产自用的，均不统计在能源消费量中（计算单位产品能耗时除外）。 （5）企业自产的能源，凡作为企业生产另一种产品的原材料、燃料，又分别计算产量的，消费量要统计，如煤矿用原煤生产洗煤，炼焦厂用焦炭生产煤气，炼油厂用燃料油发电等。但产品生产过程中消费的半成品和中间产品，不统计消费量

17、，如炼油厂用原油生产出燃料油后，又用燃料油生产其他产品，在这种情况下，如果燃料油不计算产量，那么作为中间产品的燃料油也不计算消费量（如果燃料油计算产量，那么也要计算消费量）。第二节第二节 综合能源消费量综合能源消费量 指报告期内工业企业在工业生产活动中实际消费的各种能源的总和。计算综合能源消费量时，需要先将使用的各种能源折算成标准燃料后再进行计算。根据生产活动的性质，综合能源消费量在不同的企业有不同的计算方法。 非能源加工转换企业综合能源消费量，就是企业工业生产消费的各种一次能源和二次能源的总和，即：综合能源消费量=工业生产消费的能源合计。 能源加工转换企业综合能源消费量，是企业工业生产消费中的各种一次能源和二次能源扣除加工转换产出的