物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成自然社會(huì)的基本要素,能源就是能量的源泉。
能源是人類(lèi)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在某種意義上講,人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)能源的出現(xiàn)和先進(jìn)能源技術(shù)的使用。在當(dāng)今世界,能源的發(fā)展,能源和環(huán)境,是全世界、全人類(lèi)共同關(guān)心的問(wèn)題,也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題。
“能源”這一術(shù)語(yǔ),過(guò)去人們談?wù)摰煤苌?,正是兩次石油危機(jī)使它成了人們議論的熱點(diǎn)。能源是整個(gè)世界發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最基本的驅(qū)動(dòng)力,是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。自工業(yè)革命以來(lái),能源安全問(wèn)題就開(kāi)始出現(xiàn)。在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,國(guó)際能源安全已上升到了國(guó)家的高度,各國(guó)都制定了以能源供應(yīng)安全為核心的能源政策。在此后的二十多年里,在穩(wěn)定能源供應(yīng)的支持下,世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模取得了較大增長(zhǎng)。但是,人類(lèi)在享受能源帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步等利益的同時(shí),也遇到一系列無(wú)法避免的能源安全挑戰(zhàn),能源短缺、資源爭(zhēng)奪以及過(guò)度使用能源造成的環(huán)境污染等問(wèn)題威脅著人類(lèi)的生存與發(fā)展。
那么,究竟什么是“能源”呢?關(guān)于能源的定義,目前約有20種。例如:《科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》說(shuō):“能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類(lèi)能量的資源”;《大英百科全書(shū)》說(shuō):“能源是一個(gè)包括著所有燃料、流水、陽(yáng)光和風(fēng)的術(shù)語(yǔ),人類(lèi)用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便可讓它為自己提供所需的能量”;《日本大百科全書(shū)》說(shuō):“在各種生產(chǎn)活動(dòng)中,我們利用熱能、機(jī)械能、光能、電能等來(lái)作功,可利用來(lái)作為這些能量源泉的自然界中的各種載體,稱(chēng)為能源”;我國(guó)的《能源百科全書(shū)》說(shuō):“能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類(lèi)所需的光、熱、動(dòng)力等任一形式能量的載能體資源?!笨梢?jiàn),能源是一種呈多種形式的,且可以相互轉(zhuǎn)換的能量的源泉。
確切而簡(jiǎn)單地說(shuō),能源是自然界中能為人類(lèi)提供某種形式能量的物質(zhì)資源。
通常凡是能被人類(lèi)加以利用以獲得有用能量的各種來(lái)源都可以稱(chēng)為能源。
能源亦稱(chēng)能量資源或能源資源。是指可產(chǎn)生各種能量(如熱量、電能、光能和機(jī)械能等)或可作功的物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)。是指能夠直接取得或者通過(guò)加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源,包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等一次能源和電力、熱力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源.
分類(lèi)
能源種類(lèi)繁多,而且經(jīng)過(guò)人類(lèi)不斷的開(kāi)發(fā)與研究,更多新型能源已經(jīng)開(kāi)始能夠滿(mǎn)足人類(lèi)需求。根據(jù)不同的劃分方式,能源也可分為不同的類(lèi)型。
1、按來(lái)源分為3類(lèi):地球本身蘊(yùn)藏的能量 通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。
?、賮?lái)自地球外部天體的能源(主要是太陽(yáng)能)。除直接輻射外,并為風(fēng)能、水能、生物能和礦物能源等的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)。人類(lèi)所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng)。正是各種植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的。它們實(shí)質(zhì)上是由古代生物固定下來(lái)的太陽(yáng)能。此外,水能、風(fēng)能、波浪能、海流能等也都是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換來(lái)的。
②地球本身蘊(yùn)藏的能量。如原子核能、地?zé)崮艿取?br style="box-sizing: border-box;"/> ?、鄣厍蚝推渌祗w相互作用而產(chǎn)生的能量。如潮汐能。溫泉和火山爆發(fā)噴出的巖漿就是地?zé)岬谋憩F(xiàn)。地球可分為地殼、地幔和地核三層,它是一個(gè)大熱庫(kù)。地殼就是地球表面的一層,一般厚度為幾公里至70公里不等。地殼下面是地幔,它大部分是熔融狀的巖漿,厚度為2900公里?;鹕奖l(fā)一般是這部分巖漿噴出。地球內(nèi)部為地核,地核中心溫度為2000度。可見(jiàn),地球上的地?zé)豳Y源貯量也很大。
2、按能源的基本形態(tài)分類(lèi),有一次能源和二次能源。前者即天然能源,指在自然界現(xiàn)成存在的能源,如煤炭、石油、天然氣、水能等。后者指由一次能源加工轉(zhuǎn)換而成的能源產(chǎn)品,如電力、煤氣、蒸汽及各種石油制品等。一次能源又分為可再生能源(水能、風(fēng)能及生物質(zhì)能)和非再生能源(煤炭、石油、天然氣、油頁(yè)巖等)。根據(jù)產(chǎn)生的方式可分為一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)。一次能源是指自然界中以天然形式存在并沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換的能量資源,一次能源包括可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣資源,其中包括水、石油和天然氣在內(nèi)的三種能源是一次能源的核心,它們成為全球能源的基礎(chǔ);除此以外,太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范圍?nèi);二次能源則是指由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換成其他種類(lèi)和形式的能量資源,例如:電力、煤氣、汽油、柴油、焦炭、潔凈煤、激光和沼氣等能源都屬于二次能源。
3、按能源性質(zhì)分,有燃料型能源(煤炭、石油、天然氣、泥炭、木材)和非燃料型能源(水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能)。人?lèi)利用自己體力以外的能源是從用火開(kāi)始的,最早的燃料是木材,以后用各種化石燃料,如煤炭、石油、天然氣、泥炭等?,F(xiàn)正研究利用太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能等新能源。當(dāng)前化石燃料消耗量很大,但地球上這些燃料的儲(chǔ)量有限。未來(lái)鈾和釷將提供世界所需的大部分能量。一旦控制核聚變的技術(shù)問(wèn)題得到解決,人類(lèi)實(shí)際上將獲得無(wú)盡的能源。
4、根據(jù)能源消耗后是否造成環(huán)境污染可分為污染型能源和清潔型能源,污染型能源包括煤炭、石油等,清潔型能源包括水力、電力、太陽(yáng)能、風(fēng)能以及核能等。
5、根據(jù)能源使用的類(lèi)型又可分為常規(guī)能源和新型能源。常規(guī)能源包括一次能源中的可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源。新型能源是相對(duì)于常規(guī)能源而言的,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物能以及用于核能發(fā)電的核燃料等能源。由于新能源的能量密度較小,或品位較低,或有間歇性,按已有的技術(shù)條件轉(zhuǎn)換利用的經(jīng)濟(jì)性尚差,還處于研究、發(fā)展階段,只能因地制宜地開(kāi)發(fā)和利用;但新能源大多數(shù)是再生能源。資源豐富,分布廣闊,是未來(lái)的主要能源之一。
6、人們通常按能源的形態(tài)特征或轉(zhuǎn)換與應(yīng)用的層次對(duì)它進(jìn)行分類(lèi)。世界能源委員會(huì)推薦的能源類(lèi)型分為:固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、核能、海洋能和地?zé)崮?。其中,前三個(gè)類(lèi)型統(tǒng)稱(chēng)化石燃料或化石能源。已被人類(lèi)認(rèn)識(shí)的上述能源,在一定條件下可以轉(zhuǎn)換為人們所需的某種形式的能量。比如薪柴和煤炭,把它們加熱到一定溫度,它們能和空氣中的氧氣化合并放出大量的熱能。我們可以用熱來(lái)取暖、做飯或制冷,也可以用熱來(lái)產(chǎn)生蒸汽,用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī),使熱能變成機(jī)械能;也可以用汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī),使機(jī)械能變成電能;如果把電送到工廠、企業(yè)、機(jī)關(guān)、農(nóng)牧林區(qū)和住戶(hù),它又可以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、光能或熱能。
7、商品能源和非商品能源 凡進(jìn)入能源市場(chǎng)作為商品銷(xiāo)售的如煤、石油、天然氣和電等均為商品能源。國(guó)際上的統(tǒng)計(jì)數(shù)字均限于商品能源。非商品能源主要指薪柴和農(nóng)作物殘余(秸稈等)。1975年,世界上的非商品能源約為0.6太瓦年,相當(dāng)于6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)估計(jì),中國(guó)1979年的非商品能源約合2.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
8、再生能源和非再生能源 人們對(duì)一次能源又進(jìn)一步加以分類(lèi)。凡是可以不斷得到補(bǔ)充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源稱(chēng)為再生能源,反之稱(chēng)為非再生能源。風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等是可再生能源;煤、石油和天然氣等是非再生能源。地?zé)崮芑旧鲜欠窃偕茉?,但從地球?nèi)部巨大的蘊(yùn)藏量來(lái)看,又具有再生的性質(zhì)。核能的新發(fā)展將使核燃料循環(huán)而具有增殖的性質(zhì)。核聚變的能比核裂變的能可高出 5~10倍,核聚變最合適的燃料重氫(氘)又大量地存在于海水中,可謂“取之不盡,用之不竭”。核能是未來(lái)能源系統(tǒng)的支柱之一。
隨著全球各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求的日益增加,現(xiàn)在許多發(fā)達(dá)國(guó)家都更加重視對(duì)可再生能源、環(huán)保能源以及新型能源的開(kāi)發(fā)與研究;同時(shí)我們也相信隨著人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,專(zhuān)家們會(huì)不斷開(kāi)發(fā)研究出更多新能源來(lái)替代現(xiàn)有能源,以滿(mǎn)足全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人類(lèi)生存對(duì)能源的高度需求,而且我們能夠預(yù)計(jì)地球上還有很多尚未被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的新能源正等待我們?nèi)ヌ綄づc研究。