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新能源和舊能源對比課題

圖文 更新时间:2024-09-08 12:24:33

(思進注:近日,因俄烏沖突,能源問題幾乎每天刷屏,各類分析更是衆說紛纭,注意到有些分析是事實的陳述、邏輯自洽;不過,好些判斷則可能失之偏頗。恰好在近10年前由我策劃,和龐忠甲先生合著的《能源超限戰》(2016年06月01日出版)分析了能源問題的方方面面,特别是結論點出:“人與動物的差别不在于對工具的利用,更在于對能源的利用。一直以來,能源危機之說虛虛實實。石油和礦物燃料告罄有日,而新能源尤其是非常規油氣資源的發展,卻使得當代能源危機成為一個僞命題”……現在看來毫不過時,那就從07月06日開始,特選摘其中部分内容,和大家分享……)

新能源和舊能源對比課題(能源超限戰連載七)1

什麼是“能源”?關于能源的定義,目前有許多大同小異的說法。例如:中國的《能源百科全書》說:“能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光、熱、動力等任一形式能量的載能體資源。”《科學技術百科全書》說:“能源是可從其獲得熱、光和動力之類能量的資源”;《大英百科全書》說:“能源是一個包括着所有燃料、流水、陽光和風的術語,人類用适當的轉換手段便可讓它為自己提供所需的能量”;《日本大百科全書》說:“在各種生産活動中,我們利用熱能、機械能、光能、電能等來做功,可利用來作為這些能量源泉的自然界中的各種載體,稱為能源”。

可見,能源是一種呈多種形式的,且可以相互轉換的能量的源泉。 簡言之,能源就是能量資源,凡是能被人類加以利用以獲得有用能量的各種來源都可以稱為能源;泛指可産生各種能量(如熱量、電能、光能和機械能等)或可作功的物質的統稱,包括能夠直接取得或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源,如煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風能、太陽能、地熱能、生物質能等一次能源,電力、熱力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。

能源分類方法繁多,而且經過人類不斷地開發與研究,不斷出現新的品種。現簡介主要類别如下:

1. 按形态分,或按是否燃料分

能源可按直觀形态特征進行分類。

“世界能源委員會”(World Energy Council, WEC)推薦的能源形态分類有:固體燃料、液體燃料、氣體燃料、核能、水能、電能、太陽能、生物質能、風能、海洋能和地熱能等。

其中按不同性質又可分為燃料型和非燃料型能源兩大類。

人類利用自己體力或畜力以外的能源是從用火開始的,最早的燃料是柴薪和木材,以後擴大到使用多種礦物燃料,包括固體燃料煤炭、泥炭,液體燃料石油,氣體燃料天然氣等礦物(化石)燃料等,在一定條件下可以轉換為人們所需的某種形式的能量。比如煤炭燃燒時,能和空氣中的氧氣化合并放出熱能,可以用來取暖、做飯或制冷,也可以用熱來産生蒸汽,用蒸汽推動汽輪機,使熱能轉變成機械能或帶動發電機産生電能;如果把電送到工廠、企業、機關、農牧林區和住戶,它又可以轉換成機械能、光能或熱能。

核裂變原料鈾和钍,稱為核燃料,也可納入燃料範疇。未來受控核聚變技術開發成功,人類實際上将獲得無盡的核燃料能源。

現正大力研究開發太陽能、地熱能、風能、潮汐能等非燃料型新能源。

2. 一次能源和二次能源

能源大家族根據産生的方式,或即轉換與應用的層次,能源可分為一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)兩大類。

一次能源是指自然界中以天然形式存在并沒有經過加工或轉換的能量資源,包括不可再生的煤炭、石油、天然氣資源,以及可再生的水力資源。其中煤、石油和天然氣等燃料和水力資源是一次能源的核心,是全球能源的基礎;除此以外,核能以及太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能等可再生能源也被包括在一次能源的範圍内。

二次能源是指由一次能源無論經過幾次轉換而成的其他種類和形式的能量資源,包括過程性(不可儲存或難以儲存)的電力、蒸汽、煤氣、激光,生産過程中排出的餘能,如高溫煙氣、高溫物理熱,排放的可燃氣和有壓流體等;以及作為可儲存載體的重油、汽油、柴油、液化石油氣、焦炭、潔淨煤、氫氣和沼氣等。

欲問一次能源的來曆,可分以下幾個方面:

(1)來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)

人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。太陽能除直接輻射外,并為風能、水能、生物能和礦物能源等的産生提供基礎。一般認為,正是各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體内貯存下來。煤炭、石油、天然氣等礦物燃料是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的,實質上就是由古代生物固定下來的太陽能。

此外,水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換而來的。

(2)地球本身蘊藏的能量。如原子核能、地熱能等。

地球可分為地殼、地幔和地核三層,它是一個大熱庫。

地殼就是地球表面的一層,一般厚度為幾公裡至70公裡不等。地殼下面是地幔,大部分是熔融狀的岩漿,厚度為2900公裡。溫泉和火山爆發噴出的岩漿就是地熱的表現。地球内部為地核,地核中心溫度為2000度。

(3)地球和其他天體相互作用而産生的能量。如潮汐能。(待續)

新能源和舊能源對比課題(能源超限戰連載七)2

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