《能源监测与评价》——能源有效利用的分析方法（三）

第三节 㶲分析法

能量平衡法对提高能源利用率，实现能量有效利用的作用是不容低估的。但随着生产和能源消费的不断增长，能源供需矛盾日益突出;而且用能系统使用能源的种类和能量的品位也日趋多样化(如除燃料的化学能、电能外，还有余热能、地热能、风能、太阳能等)，人们越来越认识到单纯的以热力学第一定律为基础的能量平衡法的不足之处。例如，能量平衡只能反映系统的外部损失(如排热、散热等损失)，而不能揭示能量转换和利用过程中的内部损失(即不可逆损失);能量平衡不能适用于不同品位能源同时存在的综合系统。能量平衡法的这种缺陷，从热力学理论看，并不难理解，因为单纯考察能量的数量平衡，而不考虑能量“质”的差异，就很难全面地反映能源利用的完善程度。㶲分析法正是从“质”和“量”两方面来综合评价能源系统的新方法。

㶲分析法的基本原理是以对平衡状态(基准态)的偏离程度作为㶲，或者做功能力的度量。通常都采用周围环境作为基准态。因为从热力学第二定律可知，周围环境是所有能量利用过程的最终冷源。

一、㶲的表达式

1.热量㶲

从恒温热源，可逆地取出热量Q的㶲，称为热量㶲，其表达式为

2.燃料㶲

燃料㶲是燃料与氧气可逆地进行燃烧反应后，与周围环境(T0，P0)达到平衡时所能提供的最大有用功。

由于燃料是与环境状态有关的，故To=298.15K(25℃)、po=0.098MPa的燃料㶲定义为标准㶲，以符号er。表示，若燃料在高温高压下供人燃烧系统，则应将相应的燃料显热㶲计人燃料的总值㶲e1中，即