《能源监测与评价》——能源概论（一）

五、能源分类

能源可简单地理解为含有能量的资源。从广义上讲，在自然界里有一些自然资源本身就拥有某种形式的能量，它们在一定条件下能够转换成人们所需要的能量形式，这种自然资源显然就是能源，如煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能、核能等。但生产和生活过程中由于需要或为便于运输和使用，常将上述能源经过一定的加工、转换使之成为更符合使用要求的能量来源，如煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等，它们也称为能源，因为它们同样能为人们提供所需的能量。

由于能源形式多样，因此通常有多种不同的分类方法，或按能源的来源、形成、使用分类，或从技术、环境保护角度进行分类。不同的分类方法都是从不同的侧重面来反映各种能源的特征。

1.按地球上的能量来源分类

地球上能源的成因不外乎以下三方面：

(1)地球本身蕴藏的能源，如核能、地热能等。

(2)来自地球外天体的能源，如宇宙射线及太阳能，以及由太阳能引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用、化石燃料(如煤、石油、天然气等)等。

(3)地球与其他天体相互作用的能源，如潮汐能。

2.按被利用的程度分类

从被开发利用的程度、生产技术水平和经济效果等方面对能源进行分类则有：

(1)常规能源，其开发利用时间长、技术成熟、能大量生产并广泛使用，如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等，常规能源有时又称为传统能源。

(2)新能源，其开发利用较少或正在研究开发之中，如太阳能、地热能、潮汐能、生物质能等，核能通常也被看成新能源，尽管核燃料提供的核能在世界一次能源的消费中已占15%，但从被利用的程度上看还远不能和已有的常规能源比;另外，核能利用的技术非常复杂，可控核聚变反应至今未能实现，这也是将核能仍视为新能源的主要原因之一。不过也有不少学者认为应将核裂变作为常规能源，核聚变作为新能源。新能源有时又被称为非常规能源或替代能源。

3.按获得的方法分类

(1)一次能源。自然界存在的，可供直接利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水

能等。

(2)二次能源。由一次能源直接或间接加工、转换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等，它们使用方便，易于利用，是高品质的能源。

4.按能否再生分类

(1)可再生能源。它不会随其本身的转化或人类的利用而日益减少，如水能、风能、潮汐能、太阳能等。

(2)非再生能源。它随人类的利用而越来越少，如石油、煤、天然气、核燃料等。

5.按能源本身的性质分类

(1)含能体能源。其本身就是可提供能量的物质，如石油、煤、天然气、氢等，它们可以直接储存，因此便于运输和传输，含能体能源又被称为载体能源。

(2)过程性能源。它是指由可提供能量的物质的运动所产生的能源，如水能、风能、潮汐能、电能等;其特点是无法直接储存。

6.按是否能作为燃料分类

(1)燃料能源。它可以作为燃料使用，如各种矿物燃料、生物质燃料以及二次能源中的汽油、柴油、煤气等。

(2)非燃料能源。它是不可作为燃料使用的能源，其含义仅指其不能燃烧，而非不能起燃料的某些作用，如加热等。

7.按对环境的污染情况分类

(1)清洁能源。对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、海洋能等。

(2)非清洁能源。对环境污染较大的能源，如煤、石油等。

六、能源评价

能源多种多样，各有优缺点。为了正确地选择和使用能源，必须对各种能源进行正确的评价。通常能源评价包括以下几方面。

1.储量

储量是能源评价中的一个非常重要的指标。作为能源的一个必要条件是，储量要足够丰富。对储量常有不同的理解：一种理解认为，对煤和石油等化石燃料而言，储量是指地质资源量;对太阳能、风能、地热能等新能源而言则是指资源总量。另一种理解是，储量是指有经济价值的可开采的资源量或技术上可利用的资源量。在有经济价值的可开采的资源量中又分为普查量、详查量和精查量等几种情况。在油气升采中，通常又将累计探明的可采储量与可采资源量之比称为可采储资比，用以说明资源的探明程度。储量丰富且探明程度高的能源才有可能被广泛应用。

2.能量密度

能量密度是指在一定的质量、空间或面积内，从某种能源中所能得到的能量。显然，如果能量密度很小，就很难用作主要能源。例如，太阳能和风能的能量密度就很小，各种常规能源的能量密度都比较大，核燃料的能量密度最大。几种能源的能量密度见表1-3。

3.储能的可能性

储能的可能性是指能源不用时是否可以储存起来，需要时是否又能立即供应。在这方面化石燃料容易做到，太阳能、风能则比较困难。由于大多数情况下，用能是不均衡的，比如白天用电多，深夜用电少;冬天需要热，夏天却需要冷;因此在能量的利用中，储能是很重要的一环。

4.供能的连续性

供能的连续性是指能否按需要和所需的速度连续不断地供给能量。显然，太阳能和风能就很难做到供能的连续性。太阳能白天有，夜晚无;风力则时大时小，且随季节变化大。因此常常需要有储能装置来保证供能的连续性。

5.能源的地理分布

能源的地理分布和能源的使用关系密切。能源的地理分布不合理，则开发、运输、基本建设等费用都会大幅度地增加。例如，我国煤炭资源多在西北地区，水能资源多在西南地区，工业区却在东部沿海，因此能源的地理分布对使用很不利，带来“北煤南运”、“西电东送”等诸多问题。

6.开发费用和利用能源的设备费用

各种能源的开发费用以及利用该种能源的设备费用相差悬殊。例如，太阳能、风能不需要任何成本即可得到。各种化石燃料从勘探、开采到加工却需要大量投资。但利用能源的设备费用则正好相反，利用太阳能、风能、海洋能的设备费用按每千瓦计远高于利用化石燃料的设备费用。核电站的核燃料费用远低于燃油电站，但其设备费用却高得多。因此在对能源进行评价时，开发费用和利用能源的设备费用是必须考虑的重要因素，并需进行经济分析和评估。

7.运输费用与损耗

运输费用与损耗是能源利用中必须考虑的一个问题。例加，太阳能、风能和地热能都很难输送出去，但煤、油等化石燃料很容易从产地输送至用户。核电站的核燃料运输费用极少，因为核燃料的能量密度是煤的几百万倍，而燃煤电站的输煤就是一笔很大的费用。此外，运输中的损耗也不可忽视。

8.能源的可再生性

在能源日益匮乏的今天，评价能源时不能不考虑能源的可再生性。例如，太阳能、风能、水能等都可再生，煤、石油、天然气则不能再生。在条件许可和经济上基本可行的情况下应尽可能地采用可再生能源。

9.能源的品位

能源的品位有高低之分，例如，水能能够直接转变为机械能和电能，它的品位比先由化学能转变为热能，再由热能转换为机械能的化石燃料必然要高些。另外，在热机中，热源的温度越高，冷源的温度越低，则循环的热效率就越高，因此温度高的热源品位比温度低的热源品位高。在使用能源时，特别要防止高品位能源降级使用，并根据使用需要适当安排不同品位能源。

10.对环境的影响

使用能源一定要考虑对环境的影响。化石燃料对环境的污染大;太阳能、氢能、风能对环境基本上没有污染。在使用能源时应尽可能地采取各种措施防止对环境的污染。在对各种能源进行选择、评价时还必须考虑国情，例如，我国能源结构以煤为主的格局;我国经济发展不平衡、人口众多的实际情况。此外，也应依据国家的有关政策、法规，例如，我国能源开发与节约并重的基本方针;同时充分考虑技术与设备的难易程度，只有这样才能对能源进行正确的评价和选择。