能源与节能管理基础

临沂市节能监察支队殷inting163@163.com能源与节能管理基础2021/7/301第一章能源与能量能源与分类能源的种类及划分常规能源、新能源等能量分类、能源与能量能量的特性能量能源与能量2021/7/302第一节能源与分类能源能源的种类与划分常规能源新开发的两种能源新能源4.指刚开始利用或正积极研究、有待推广的能源。5.可燃冰和可控核聚变。1.可直接或通过加工、转换而取得有用能的各种资源。2.根据来源、形态、性质等特点分为8种。3.现阶段科技条件下，使用已广泛、技术上成熟的能源。能源是自然界中存在的一种资源，是可以被人类开发利用的自然资源。2021/7/303一、能源一、定义：（理解要点）《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资源”。2021/7/304二、能源的种类与划分（了解内容）1、按来源分2、按基本形态分3、按性质分4、按消耗后是否造成环境污染分5、按使用类型分6、按形态特征或转换与应用的层次分7、按是否进入市场分8、按使用中是否得到补充或能在较短周期内再产生分

2021/7/305煤炭是一次能源，也是不可再生能源。煤炭是植物的枝叶和根茎在地面上堆积腐化以后在地壳变动的时候进入地下，在长期与空气隔绝的环境中受高温、高压的作用发生物理、化学变化形成的。石油：又称原油，是从地下深处开采的天然的、黄色、褐色或黑色可燃粘稠液体。

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，天然气的主要成分是甲烷等烷烃。

水能是一次能源，也是可再生能源。广义的水能资源包括河流水能、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作功转换成其它可利用的能源形式（主要是水力发电）。常规能源

煤炭石油、天然气

水能三、常规能源（了解内容）2021/7/306（三）风能（二）太阳能（一）核能非常规能源四、新能源（了解内容）（四）地热能（五）海洋能（六）生物质能（七）氢能2021/7/307（一）可燃冰科学家对可燃冰的形成是这样解释的：当海底的石油、天然气在地球板块运动的作用下，涌入海洋中时在海底低温、高压的作用下与海水产生化学作用相结合，形成的天然气水合物。因此可燃冰的形成就必须具备三个必要条件：低温、高压和油气源。

五、新开发的两种能源（了解内容）（二）可控核聚变核聚变（也叫热核反应）是氢同位素（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时放出巨大能量的过程。目前人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。2021/7/308第二节能量分类特性转换储存传递4.能量的利用过程通常也是一个能量的传递过程。5.利用能量的过程连续，就必须由某种能量的储存措施或专门设置一些储能设备。1.没有统一的标准，主要有6种。2.根据状态、可加性和转换性等特点分为6种。3.能量最重要的属性。也是能量利用中最重要的环节。能量与能源6.能源的储量只能估算，能量的消费量可以精确统计。能量是物质运动的度量。2021/7/3093、电能2、热能1、机械能能量4、辐射能5、化学能6、核能一、能量的分类（了解内容）2021/7/3010二、能量的特性（掌握重点）1、状态性能量取决于物质所处的状态，物质的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和质量）。

2、可加性物质的量不同，所具有的能量也不同，即可相加

。

3、转换性各种形式的能量可以相互转换，其转换方式、转换数量、难易程度均不尽相同，即他们之间的转换效率不一样。2021/7/3011二、能量的特性（掌握重点）4、传递性能量可以从一个地方传递到另一个地方，也可以从一种物质传递到另一种物质。5、作功性各种能量转换为机械功的本领是不一样的，转换程度也不相同。

6、贬值性能量在传递与转换过程中，由于多种不可逆因素的存在，能量质量和品位下降，直至达到与环境状态平衡而失去作功本领，就是能的质量贬值。

2021/7/3012三、能量的转换能量的转换是能量最重要的属性，也是能量利用中最重要的环节。广义的说，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。任何能量转换过程都必须遵守自然界的普遍规律──能量守恒定律，即：能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。2021/7/3013四、能量的传递1、条件：能量传递是有条件的，其传递的推动力是所谓“势差”。2、规律：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、方式与方法：微观的三种基本方式是传热、热对流和热辐射。宏观的三种基本方式是容积功、转动轴功和流动功（推动力）。4、结果：通常只有两种，一是转移到产品，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、实质：能量的最终去向只能是唯一的，即最终进入环境。结果是能量被利用了，能源被消耗。2021/7/3014五、能量的储存2、热能的储存3、电能的储存1、机械能的储存最常见的电能储存形式是蓄电池和抽水蓄能。

暂时不需要的多余的热量收集并储存起来，到需要时使用。从储存的时间看，分三种情况：随机储存、短期储存、长期储存。机械能以动能或势能的形式储存。

2021/7/3015六、能量与能源（理解要点）1.能量：能量的总量是不会改变的，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。能量是可以计算的，如机械能可以用动能、势能表示，可以通过物理公式计算出来。2.能源：能源的总量是不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少；能源的储量只能估算，消费量可以精确统计。2021/7/3016第二章能源概述能源资源能源资源状况能源资源消费状况能源产业发展及问题主要任务我国能源发展现状与任务能源概述能源和节能的意义能源的意义节能的意义2021/7/3017第一节、能源资源一、能源资源状况（一）世界能源资源储量及产量（二）我国能源资源储量及产量二、能源资源消费状况（一）世界能源资源消费状况（二）我国能源资源消费状况2021/7/3018一、能源资源状况（了解内容）煤炭石油天然气水力铀矿4.2007年可采储量共有546.88万t，开采量为4.12万t。储产比为85。5.理论蕴藏量为48.22万亿kWh，其中具有技术上可开发的水力资源为19.39万亿kWh，经济上可开发的为9.7万亿kWh。全球水电装机总容量已达9.45亿kW。1.世界煤炭探明储量8260亿t，产量为47.50亿t。储产比为122。2.探明储量1708亿t，产量为39.29亿t。储产比为42。3.探明储量185万亿m³，产量为30656亿m³。储产比为60。数据均为2007~2008年统计数；储产比为按当前开采速度，可开采的时间。（一）世界能源资源储量及产量2021/7/3019一、能源资源状况（了解内容）煤炭石油水力铀矿无注明数据为2007~2008年统计数；储产比为按当前开采速度，可开采的时间。（二）我国能源资源储量及产量天然气煤炭石油水力铀矿4.探明储量10万t，居世界10位之后，能满足我国中短期核电发展

。5.根据2003年水力资源复查成果，全国水利资源技术可开发装机容量5.42亿kW，年发电量2.47万亿kWh；经济可开发装机容量约4.0亿kW，年发电量1.75万亿kWh。2008年底，全国水电总装机容量达1.72亿kW，占全国总发电装机容量的21.7%,年发电量为5633亿kWh，占全国总发电量的16.3%。1.我国煤炭探明储量1145亿t，产量为20亿tce。储产比为41。2.探明储量21.6亿t，产量为1.9亿t。储产比为11。3.探明储量2.46万亿m³，产量为685亿m³。储产比为32。无注明数据为2007~2008年统计数；储产比为按当前开采速度，可开采的时间。（二）我国能源资源储量及产量天然气2021/7/3020二、能源资源消费状况（了解内容）煤炭石油水力铀矿4.世界消费量为8.85亿tce。消费量前三位的国家是美国、法国和日本，分别占世界总量的31%、16.1%、9.2%。5.世界水电消费量为10.25亿tce。消费量前三位的国家是中国、加拿大和巴西，分别占世界消费总量的18.5%、11.7%、11.5%。1.世界消费量为47.18亿tce。前三位的国家是中国、美国和印度，分别占世界总量的20.4%、17.7%、6.1%。2.世界消费量为39.28亿t。前三位的国家是美国、中国和日本，分别占世界总量的22.5%、9.6%、5.6%。3.世界消费量为3.02万亿m³。前三位的国家是美国、俄罗斯和伊朗，分别占世界总量的22%、13.9%、3.9%。无标明数据为2008年统计数；全世界一次能源消费量为161.36亿tce，一次能源消费量前三位的国家是美国20.4%、中国17.7%和俄罗斯6.1%。分别为32.84亿tce、29.14亿tce和9.78亿tce。

（一）世界能源资源消费状况天然气2021/7/30211、一次能源消费量2009年我国一次能源消费量为30.66亿t标准煤。其中煤炭、石油、和天然气消费量分别占总量的70.3%、18.0%和3.9%，水电、核电和风电占7.8%。二、能源资源消费状况（了解内容）（一）我国能源资源消费状况2021/7/30222、能源消费结构我国是能源消费大国，能源消费以煤炭为主，一次能源消费总量是仅次于美国的世界第二大国，其中煤炭储量居世界第三，产量和消费量均居世界第一，石油和天然气无论储量、产量还是消费量都处在相对落后位置。二、能源资源消费状况（了解内容）（一）我国能源资源消费状况2021/7/3023第二节我国能源发展现状与任务

（了解内容）一、能源产业的发展二、能源发展面临的问题三、我国能源发展的主要任务2021/7/3024一、能源产业的发展（一）能源供给能力由弱变强（三）能源资源节约取得明显成效（四）能源科技装备水平大大提升（五）能源体制机制改革稳步推进（六）国际能源合作取得重大成就（二）能源结构逐步优化（三）能源资源节约取得明显成效2021/7/3025二、能源发展面临的问题（一）能源发展与经济发展不相适应，供需矛盾突出（二）能源结构逐步优化（三）能源资源节约取得明显成效（五）能源管理体制改革任重道远，法律法规有待完善（二）能源技术依旧落后，能源效率较低（三）能源结构不合理，能源环境和安全生产形势严峻（四）石油储备体系不健全，能源安全不能保障2021/7/3026三、我国能源发展的主要任务（一）推进节约能源，提高能源效率（二）能源结构逐步优化（三）能源多元发展，保障能源安全（四）深化能源体制改革，完善能源法制建设（二）调整能源结构，发展清洁能源2021/7/3027第三节能源和节能的意义一、能源的意义（一）能源对人类社会的作用（二）能源安全（三）能源与环境（四）能源与可持续发展二、节能的意义（理解要点）节能的实质是科学用能，根本在于提高能源利用效率，在能源利用过程中减少损失。国际能源界已将节能看作是与煤炭、石油、天然气、电力同等重要的“第五能源”，因此节能意义重大。2021/7/3028一、能源的意义（理解要点）（一）能源对人类社会的作用1、能源是人类社会发展重要的物质基础2、能源是国民经济发展的基本保证3、能源是人类生存的根本要素2021/7/3029（二）能源安全(掌握重点）1、概述（1）能源安全的概念指保障能源对一国经济社会发展和国防至关重要的可靠而合理的供应。能源安全有其相对性。对生产国而言，能源安全就是需求安全；对消费国而言，能源安全是供应安全。（2）能源安全产生的背景能源安全问题从石油危机开始为人们所认识。2021/7/30302、能源安全的要求（1）国际化供应（2）多元化发展（3）符合低碳经济要求（4）开放的能源市场（二）能源安全（掌握重点）2021/7/3031（1）互利合作维护世界和平和地区稳定，维护能源安全稳定的良好政治环境，是实现全球能源安全的前提条件。各国必须加强能源的互利合作，特别是要加强能源出口国和消费国之间、能源消费大国之间的对话和合作。我国必须充分利用本国的市场优势，积极参与世界石油、天然气、煤炭等资源的开发与合作，积极参与国际能源双边及多边合作，加强与国际组织和跨国公司合作。只有这样，才能协同保障能源安全。（3）协同保障（二）能源安全3.我国能源安全的基本要点能源多元发展，节约能源，是实现全球能源安全的长远大计。一是积极探索建立清洁、安全、经济、可靠的世界未来能源供应体系。二是加强先进能源开发技术和能源节约的研发和推广。三是支持和促进提高能效、节约能源，减少单位国内生产总值的能耗。（2）多元发展2021/7/3032（三）能源与环境（掌握重点）1、能源与环境的概念（1）环境概念（2）能源利用的环境影响2、化石能源利用的污染物危害及控制措施酸雨、臭氧层破坏、热污染、温室效应3、能源与环境保护的主要措施加强责任目标考核、加快技术开发和推广、加大产业结构调整力度、建立大气污染联防联控机制、完善监管和保障体系。2021/7/3033（四）能源与可持续发展（掌握重点）1、可持续发展的定义既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。2、可持续发展提出的背景可持续发展概念于1972年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会提出。1997年我国确定为现代化建设中必须实施的战略。3、可持续发展的深刻内涵“发展”是大前提，“协调”是核心，“公平”是关键，“科学技术进步”是保证。4、能源的可持续发展为了实现能源可持续发展，主要对策有积极调整能源结构、提高能源利用效率等9个方面。2021/7/3034（六）.节约资源是发展循环经济的基本前提（二）.节约与开发并举，把节约放在首位是我国的能源发展战略（一）.节约能源是我国的一项基本国策二、节能的意义基本国策发展战略重要手段重要抓手有效途径（四）.节能是解决环境问题的有效途径（五）.节能是推动低碳经济体系建立的重要抓手（三）.节能是保障国家能源安全的重要手段基本前提重要措施（七）.节能是增强用能单位竞争力，提高用能单位经济效益的重要措施2021/7/3035第三章节能概述定义与原则定义和分类基本原则和保障措施方式途径方式与途径节能概述2021/7/3036第一节节能定义与原则一、节能的定义（理解要点）《节约能源法》：是指“加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。”《节约能源法》对节能的定义突出了以下几个特点：（一）节能概念更加科学（二）节能目标更加明确（三）节能环节更加突出（四）节能条件更加全面2021/7/3037二、节能的分类狭义节能指的是直接节能，广义节能是包括直接节能和间接节能。（一）直接节能是指采用科学的管理方法和先进的技术手段减少生产和生活中直接消耗的能源，称为直接节能。（二）广义节能（或间接节能）是指采取各种措施节约生产到消费的各个环节中任何一种人力、物力、财力、运力等，提高经济效益所引起的节能都叫作广义节能。2021/7/3038三、节能的基本原则（理解要点内容）1、坚持突出节能是科学发展的本质要求2、坚持把节能放在首位的能源发展战略3、坚持政府引导和市场运作机制4、坚持全社会共同参与四、节能的保障措施1、加快建设资源节约型社会2、制定和实施统一有利于节能的产业经济政策3、增强自主创新能力，加快节能技术开发、示范和推广4、完善法规标准，强化依法管理，建立监督机制5、推行适应市场经济要求的节能新机制2021/7/3039第二节节能的方式与途径一、节能的方式