能源的基础知识

1、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

2、，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、

3、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

4、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,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

5、单位 （1）能源计量单位（unit of energy）：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（British thermal unit） 1英热（BTU） = 1 055.05585 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

6、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（equivalent unit of energy ）。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

7、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

8、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

9、诅咒,2.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（energy balance sheet）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

10、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

11、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 ,3 .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

12、；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。 投入产出表中第象限反映部门间的生产技术联系，是表的基本部分；第象限反映各部门产品的最终使用；第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