能源與節(jié)能管理基礎

臨沂市節(jié)能監(jiān)察支隊殷inting163@163.com能源與節(jié)能管理基礎2021/7/301第一章能源與能量能源與分類能源的種類及劃分常規(guī)能源、新能源等能量分類、能源與能量能量的特性能量能源與能量2021/7/302第一節(jié)能源與分類能源能源的種類與劃分常規(guī)能源新開發(fā)的兩種能源新能源4.指剛開始利用或正積極研究、有待推廣的能源。5.可燃冰和可控核聚變。1.可直接或通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。2.根據來源、形態(tài)、性質等特點分為8種。3.現階段科技條件下，使用已廣泛、技術上成熟的能源。能源是自然界中存在的一種資源，是可以被人類開發(fā)利用的自然資源。2021/7/303一、能源一、定義：（理解要點）《節(jié)約能源法》中規(guī)定：“本法所稱能源，是指煤炭、石油、天然氣、生物質能和電力、熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源”。2021/7/304二、能源的種類與劃分（了解內容）1、按來源分2、按基本形態(tài)分3、按性質分4、按消耗后是否造成環(huán)境污染分5、按使用類型分6、按形態(tài)特征或轉換與應用的層次分7、按是否進入市場分8、按使用中是否得到補充或能在較短周期內再產生分

2021/7/305煤炭是一次能源，也是不可再生能源。煤炭是植物的枝葉和根莖在地面上堆積腐化以后在地殼變動的時候進入地下，在長期與空氣隔絕的環(huán)境中受高溫、高壓的作用發(fā)生物理、化學變化形成的。石油：又稱原油，是從地下深處開采的天然的、黃色、褐色或黑色可燃粘稠液體。

天然氣：是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物，天然氣的主要成分是甲烷等烷烴。

水能是一次能源，也是可再生能源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流能等能量資源。狹義的水能資源是指河流的水力資源。

水能，是運用水的勢能和動能作功轉換成其它可利用的能源形式（主要是水力發(fā)電）。常規(guī)能源

煤炭石油、天然氣

水能三、常規(guī)能源（了解內容）2021/7/306（三）風能（二）太陽能（一）核能非常規(guī)能源四、新能源（了解內容）（四）地熱能（五）海洋能（六）生物質能（七）氫能2021/7/307（一）可燃冰科學家對可燃冰的形成是這樣解釋的：當海底的石油、天然氣在地球板塊運動的作用下，涌入海洋中時在海底低溫、高壓的作用下與海水產生化學作用相結合，形成的天然氣水合物。因此可燃冰的形成就必須具備三個必要條件：低溫、高壓和油氣源。

五、新開發(fā)的兩種能源（了解內容）（二）可控核聚變核聚變（也叫熱核反應）是氫同位素（氘和氚）結合成較重的原子核（氦）時放出巨大能量的過程。目前人類已經可以實現不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核聚變的速度和規(guī)模，實現持續(xù)、平穩(wěn)的能量輸出。2021/7/308第二節(jié)能量分類特性轉換儲存?zhèn)鬟f4.能量的利用過程通常也是一個能量的傳遞過程。5.利用能量的過程連續(xù)，就必須由某種能量的儲存措施或專門設置一些儲能設備。1.沒有統一的標準，主要有6種。2.根據狀態(tài)、可加性和轉換性等特點分為6種。3.能量最重要的屬性。也是能量利用中最重要的環(huán)節(jié)。能量與能源6.能源的儲量只能估算，能量的消費量可以精確統計。能量是物質運動的度量。2021/7/3093、電能2、熱能1、機械能能量4、輻射能5、化學能6、核能一、能量的分類（了解內容）2021/7/3010二、能量的特性（掌握重點）1、狀態(tài)性能量取決于物質所處的狀態(tài)，物質的狀態(tài)不同，所具有的能量也不同（包括數量和質量）。

2、可加性物質的量不同，所具有的能量也不同，即可相加

。

3、轉換性各種形式的能量可以相互轉換，其轉換方式、轉換數量、難易程度均不盡相同，即他們之間的轉換效率不一樣。2021/7/3011二、能量的特性（掌握重點）4、傳遞性能量可以從一個地方傳遞到另一個地方，也可以從一種物質傳遞到另一種物質。5、作功性各種能量轉換為機械功的本領是不一樣的，轉換程度也不相同。

6、貶值性能量在傳遞與轉換過程中，由于多種不可逆因素的存在，能量質量和品位下降，直至達到與環(huán)境狀態(tài)平衡而失去作功本領，就是能的質量貶值。

2021/7/3012三、能量的轉換能量的轉換是能量最重要的屬性，也是能量利用中最重要的環(huán)節(jié)。廣義的說，能量轉換還應包括以下兩項內容：1.能量在空間上的轉移，即能量的傳輸；2.能量在時間上的轉移，即能量的儲存。任何能量轉換過程都必須遵守自然界的普遍規(guī)律──能量守恒定律，即：能量既不會憑空產生，也不會憑空消滅，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量不變。2021/7/3013四、能量的傳遞1、條件：能量傳遞是有條件的，其傳遞的推動力是所謂“勢差”。2、規(guī)律：能量傳遞的速率正比于傳遞的動力而反比于傳遞的阻力。3、方式與方法：微觀的三種基本方式是傳熱、熱對流和熱輻射。宏觀的三種基本方式是容積功、轉動軸功和流動功（推動力）。4、結果：通常只有兩種，一是轉移到產品，二是散失于環(huán)境，包括直接損失和用于過程后再進入環(huán)境這兩種情況。5、實質：能量的最終去向只能是唯一的，即最終進入環(huán)境。結果是能量被利用了，能源被消耗。2021/7/3014五、能量的儲存2、熱能的儲存3、電能的儲存1、機械能的儲存最常見的電能儲存形式是蓄電池和抽水蓄能。

暫時不需要的多余的熱量收集并儲存起來，到需要時使用。從儲存的時間看，分三種情況：隨機儲存、短期儲存、長期儲存。機械能以動能或勢能的形式儲存。

2021/7/3015六、能量與能源（理解要點）1.能量：能量的總量是不會改變的，它在人類的開發(fā)利用過程中轉化為其他的不可利用能繼續(xù)存在。能量是可以計算的，如機械能可以用動能、勢能表示，可以通過物理公式計算出來。2.能源：能源的總量是不斷變化的，它隨著人類的開發(fā)利用而逐漸減少；能源的儲量只能估算，消費量可以精確統計。2021/7/3016第二章能源概述能源資源能源資源狀況能源資源消費狀況能源產業(yè)發(fā)展及問題主要任務我國能源發(fā)展現狀與任務能源概述能源和節(jié)能的意義能源的意義節(jié)能的意義2021/7/3017第一節(jié)、能源資源一、能源資源狀況（一）世界能源資源儲量及產量（二）我國能源資源儲量及產量二、能源資源消費狀況（一）世界能源資源消費狀況（二）我國能源資源消費狀況2021/7/3018一、能源資源狀況（了解內容）煤炭石油天然氣水力鈾礦4.2007年可采儲量共有546.88萬t，開采量為4.12萬t。儲產比為85。5.理論蘊藏量為48.22萬億kWh，其中具有技術上可開發(fā)的水力資源為19.39萬億kWh，經濟上可開發(fā)的為9.7萬億kWh。全球水電裝機總容量已達9.45億kW。1.世界煤炭探明儲量8260億t，產量為47.50億t。儲產比為122。2.探明儲量1708億t，產量為39.29億t。儲產比為42。3.探明儲量185萬億m3，產量為30656億m3。儲產比為60。數據均為2007~2008年統計數；儲產比為按當前開采速度，可開采的時間。（一）世界能源資源儲量及產量2021/7/3019一、能源資源狀況（了解內容）煤炭石油水力鈾礦無注明數據為2007~2008年統計數；儲產比為按當前開采速度，可開采的時間。（二）我國能源資源儲量及產量天然氣煤炭石油水力鈾礦4.探明儲量10萬t，居世界10位之后，能滿足我國中短期核電發(fā)展

。5.根據2003年水力資源復查成果，全國水利資源技術可開發(fā)裝機容量5.42億kW，年發(fā)電量2.47萬億kWh；經濟可開發(fā)裝機容量約4.0億kW，年發(fā)電量1.75萬億kWh。2008年底，全國水電總裝機容量達1.72億kW，占全國總發(fā)電裝機容量的21.7%,年發(fā)電量為5633億kWh，占全國總發(fā)電量的16.3%。1.我國煤炭探明儲量1145億t，產量為20億tce。儲產比為41。2.探明儲量21.6億t，產量為1.9億t。儲產比為11。3.探明儲量2.46萬億m3，產量為685億m3。儲產比為32。無注明數據為2007~2008年統計數；儲產比為按當前開采速度，可開采的時間。（二）我國能源資源儲量及產量天然氣2021/7/3020二、能源資源消費狀況（了解內容）煤炭石油水力鈾礦4.世界消費量為8.85億tce。消費量前三位的國家是美國、法國和日本，分別占世界總量的31%、16.1%、9.2%。5.世界水電消費量為10.25億tce。消費量前三位的國家是中國、加拿大和巴西，分別占世界消費總量的18.5%、11.7%、11.5%。1.世界消費量為47.18億tce。前三位的國家是中國、美國和印度，分別占世界總量的20.4%、17.7%、6.1%。2.世界消費量為39.28億t。前三位的國家是美國、中國和日本，分別占世界總量的22.5%、9.6%、5.6%。3.世界消費量為3.02萬億m3。前三位的國家是美國、俄羅斯和伊朗，分別占世界總量的22%、13.9%、3.9%。無標明數據為2008年統計數；全世界一次能源消費量為161.36億tce，一次能源消費量前三位的國家是美國20.4%、中國17.7%和俄羅斯6.1%。分別為32.84億tce、29.14億tce和9.78億tce。

（一）世界能源資源消費狀況天然氣2021/7/30211、一次能源消費量2009年我國一次能源消費量為30.66億t標準煤。其中煤炭、石油、和天然氣消費量分別占總量的70.3%、18.0%和3.9%，水電、核電和風電占7.8%。二、能源資源消費狀況（了解內容）（一）我國能源資源消費狀況2021/7/30222、能源消費結構我國是能源消費大國，能源消費以煤炭為主，一次能源消費總量是僅次于美國的世界第二大國，其中煤炭儲量居世界第三，產量和消費量均居世界第一，石油和天然氣無論儲量、產量還是消費量都處在相對落后位置。二、能源資源消費狀況（了解內容）（一）我國能源資源消費狀況2021/7/3023第二節(jié)我國能源發(fā)展現狀與任務

（了解內容）一、能源產業(yè)的發(fā)展二、能源發(fā)展面臨的問題三、我國能源發(fā)展的主要任務2021/7/3024一、能源產業(yè)的發(fā)展（一）能源供給能力由弱變強（三）能源資源節(jié)約取得明顯成效（四）能源科技裝備水平大大提升（五）能源體制機制改革穩(wěn)步推進（六）國際能源合作取得重大成就（二）能源結構逐步優(yōu)化（三）能源資源節(jié)約取得明顯成效2021/7/3025二、能源發(fā)展面臨的問題（一）能源發(fā)展與經濟發(fā)展不相適應，供需矛盾突出（二）能源結構逐步優(yōu)化（三）能源資源節(jié)約取得明顯成效（五）能源管理體制改革任重道遠，法律法規(guī)有待完善（二）能源技術依舊落后，能源效率較低（三）能源結構不合理，能源環(huán)境和安全生產形勢嚴峻（四）石油儲備體系不健全，能源安全不能保障2021/7/3026三、我國能源發(fā)展的主要任務（一）推進節(jié)約能源，提高能源效率（二）能源結構逐步優(yōu)化（三）能源多元發(fā)展，保障能源安全（四）深化能源體制改革，完善能源法制建設（二）調整能源結構，發(fā)展清潔能源2021/7/3027第三節(jié)能源和節(jié)能的意義一、能源的意義（一）能源對人類社會的作用（二）能源安全（三）能源與環(huán)境（四）能源與可持續(xù)發(fā)展二、節(jié)能的意義（理解要點）節(jié)能的實質是科學用能，根本在于提高能源利用效率，在能源利用過程中減少損失。國際能源界已將節(jié)能看作是與煤炭、石油、天然氣、電力同等重要的“第五能源”，因此節(jié)能意義重大。2021/7/3028一、能源的意義（理解要點）（一）能源對人類社會的作用1、能源是人類社會發(fā)展重要的物質基礎2、能源是國民經濟發(fā)展的基本保證3、能源是人類生存的根本要素2021/7/3029（二）能源安全(掌握重點）1、概述（1）能源安全的概念指保障能源對一國經濟社會發(fā)展和國防至關重要的可靠而合理的供應。能源安全有其相對性。對生產國而言，能源安全就是需求安全；對消費國而言，能源安全是供應安全。（2）能源安全產生的背景能源安全問題從石油危機開始為人們所認識。2021/7/30302、能源安全的要求（1）國際化供應（2）多元化發(fā)展（3）符合低碳經濟要求（4）開放的能源市場（二）能源安全（掌握重點）2021/7/3031（1）互利合作維護世界和平和地區(qū)穩(wěn)定，維護能源安全穩(wěn)定的良好政治環(huán)境，是實現全球能源安全的前提條件。各國必須加強能源的互利合作，特別是要加強能源出口國和消費國之間、能源消費大國之間的對話和合作。我國必須充分利用本國的市場優(yōu)勢，積極參與世界石油、天然氣、煤炭等資源的開發(fā)與合作，積極參與國際能源雙邊及多邊合作，加強與國際組織和跨國公司合作。只有這樣，才能協同保障能源安全。（3）協同保障（二）能源安全3.我國能源安全的基本要點能源多元發(fā)展，節(jié)約能源，是實現全球能源安全的長遠大計。一是積極探索建立清潔、安全、經濟、可靠的世界未來能源供應體系。二是加強先進能源開發(fā)技術和能源節(jié)約的研發(fā)和推廣。三是支持和促進提高能效、節(jié)約能源，減少單位國內生產總值的能耗。（2）多元發(fā)展2021/7/3032（三）能源與環(huán)境（掌握重點）1、能源與環(huán)境的概念（1）環(huán)境概念（2）能源利用的環(huán)境影響2、化石能源利用的污染物危害及控制措施酸雨、臭氧層破壞、熱污染、溫室效應3、能源與環(huán)境保護的主要措施加強責任目標考核、加快技術開發(fā)和推廣、加大產業(yè)結構調整力度、建立大氣污染聯防聯控機制、完善監(jiān)管和保障體系。2021/7/3033（四）能源與可持續(xù)發(fā)展（掌握重點）1、可持續(xù)發(fā)展的定義既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構成危害的發(fā)展。2、可持續(xù)發(fā)展提出的背景可持續(xù)發(fā)展概念于1972年在斯德哥爾摩舉行的聯合國人類環(huán)境研討會提出。1997年我國確定為現代化建設中必須實施的戰(zhàn)略。3、可持續(xù)發(fā)展的深刻內涵“發(fā)展”是大前提，“協調”是核心，“公平”是關鍵，“科學技術進步”是保證。4、能源的可持續(xù)發(fā)展為了實現能源可持續(xù)發(fā)展，主要對策有積極調整能源結構、提高能源利用效率等9個方面。2021/7/3034（六）.節(jié)約資源是發(fā)展循環(huán)經濟的基本前提（二）.節(jié)約與開發(fā)并舉，把節(jié)約放在首位是我國的能源發(fā)展戰(zhàn)略（一）.節(jié)約能源是我國的一項基本國策二、節(jié)能的意義基本國策發(fā)展戰(zhàn)略重要手段重要抓手有效途徑（四）.節(jié)能是解決環(huán)境問題的有效途徑（五）.節(jié)能是推動低碳經濟體系建立的重要抓手（三）.節(jié)能是保障國家能源安全的重要手段基本前提重要措施（七）.節(jié)能是增強用能單位競爭力，提高用能單位經濟效益的重要措施2021/7/3035第三章節(jié)能概述定義與原則定義和分類基本原則和保障措施方式途徑方式與途徑節(jié)能概述2021/7/3036第一節(jié)節(jié)能定義與原則一、節(jié)能的定義（理解要點）《節(jié)約能源法》：是指“加強用能管理，采取技術上可行、經濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源?！薄豆?jié)約能源法》對節(jié)能的定義突出了以下幾個特點：（一）節(jié)能概念更加科學（二）節(jié)能目標更加明確（三）節(jié)能環(huán)節(jié)更加突出（四）節(jié)能條件更加全面2021/7/3037二、節(jié)能的分類狹義節(jié)能指的是直接節(jié)能，廣義節(jié)能是包括直接節(jié)能和間接節(jié)能。（一）直接節(jié)能是指采用科學的管理方法和先進的技術手段減少生產和生活中直接消耗的能源，稱為直接節(jié)能。（二）廣義節(jié)能（或間接節(jié)能）是指采取各種措施節(jié)約生產到消費的各個環(huán)節(jié)中任何一種人力、物力、財力、運力等，提高經濟效益所引起的節(jié)能都叫作廣義節(jié)能。2021/7/3038三、節(jié)能的基本原則（理解要點內容）1、堅持突出節(jié)能是科學發(fā)展的本質要求2、堅持把節(jié)能放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略3、堅持政府引導和市場運作機制4、堅持全社會共同參與四、節(jié)能的保障措施1、加快建設資源節(jié)約型社會2、制定和實施統一有利于節(jié)能的產業(yè)經濟政策3、增強自主創(chuàng)新能力，加快節(jié)能技術開發(fā)、示范和推廣4、完善法規(guī)標準，強化依法管理，建立監(jiān)督機制5、推行適應市場經濟要求的節(jié)能新機制2021/7/3039第二節(jié)節(jié)能的方式與途徑一、節(jié)能的方式