文档介绍：第十章电力工业清洁生产
第一节电力工业概述
随着人类社会的发展,人们越来越感到环境、资源和人口是日益突出的三大问题,它将决定着地球上人类生活的质量。而能源与三者之间有着密切的关系,能源的消耗取自于资源,服务于人类,因此如何更好、更合理地开发和利用能源对国民经济的发展和环境的改善具有重大意义。
能源,也就是“能量的源泉”,是指可以给我们提供大量能量的物质和自然过程,因此能源的种类是形形色色的。对能源进行分类,可以帮助我们了解各种能源的基本性质和它们之间的相互关系。
(一)按来源进行分类,见表10-1。
表10-1根据能源的来源分类表
第一类能源
(来自地球以外)
太阳辐射级
煤、石油、天然气、油页岩、草木燃料、沼气和其他由于光合作用而固定的太阳辐射能。
风、流水、海流、波浪
海洋热能
直接的太阳辐射
宇宙射线、流星和其它星际物质带进地球大气中的能量
第二类能源
(来自地球内部)
地球热能
地震、火山活动
地下热水和地热蒸汽(包括温泉)
热岩层
原子核能
铀、钍、氢等
第三类能源
(来自地球和其
它天体的作用)
潮汐能
第一类是来自地球以外的天体的能量。其中最主要的是太阳辐射能,此外,还有其它恒星或天体发射到地球上的各种宇宙射线的能量。
第二类是地球本身蕴藏的能量。如海洋和地壳中储存着的原子核能以及地球内部的热能。
第三类是由于地球和其它天体相互作用而产生的能量,如潮汐能等。
(二)按“一次能源”和“二次能源”进行分类,表10-2。
表10-2“一次能源”和“二次能源”
一次能源
再生能源
风、流水、海流、海洋热能、潮汐能
草木燃料、直接的太阳辐射、地震、火山活动
地下热水、地热蒸汽(包括温泉)、热岩层
非再生能源
化石燃料(煤、石油、天然气、油页岩)
核燃料(铀、钍、氢)
二次能源
电能、氢能、汽油、煤油、柴油、火药、酒精、甲醇、丙烷、苯胺、硝化棉和硝化甘油等等
以现成的形式存在于自然界中的能源一般称为“一次能源”,需要依靠其它的能源来制取或产生的能源则称为“二次能源”。
对于“一次能源”而言,火电厂是消费者,但是,相对于其它能源使用部门来说,它又是一个能源的供应者,所以通常把电能列为“二次能源”。
“一次能源”还可以按照能否“再生”而进一步分类。所谓“再生能源”就是不会随着它本身的转化或人类的利用而日益减少的能源。随着人类的利用逐渐减少的能源称为“非再生能源”。当然,“再生”和“非再生”之间的区别只是相对的。
(三)按“含能体能源”和“过程性能源”分类,表10-3。
表10-3“含能体能源”和“过程性能源”
含能体能源
草木燃料、化石燃料、核燃料、
地下热水和地热蒸汽
高水位水库
氢能
过程性能源
风、流水、海流、潮汐
地震
直接的太阳辐射
电能
能量比较集中的“含能体”是“含能体能源”,能量比较集中的“能量过程”则是“过程性能源”。各种化石燃料(或矿化燃料)和核燃料、地下热水和蒸汽等都是“含能体能源”,风、流水和潮汐等则是“过程性能源”。
从某种意义和角度来说,能源是人类生命之根本,是人类进行生产和生活赖以维持和发展的物质基础。纵观历史,人类学会和掌握了钻木取火技术,从而籍助火的作用驱除猛兽毒蛇,并从菇毛饮血向以熟食转化,这可以说是利用能源的起始,这大大加强了人类生存和延息的能力。人类对能源的认识和利用,经历了漫长的发展过程。每次新能源的开发利用和变革,不论从柴薪转向煤炭,还是由煤炭转向石油,可进行裂变和聚变反应的物质,都伴随着生产技术的重大突破,使生产力获得巨大发展。实践表明,人类对能源资源的开发利用的历史,也就是人类认识、改造和征服自然的历史。
随着科学技术的发展,以及能源状况的改变,世界能耗的结构特点也不断地发生变化。今天,石油、煤、天然气、水力和裂变原子能,构成了现代世界“一次能源”的五大支柱。展望未来,石油、煤、天然气相对来说将愈来愈少的用作能源,而愈来愈多的当作宝贵的化工原料来使用,地热能、裂变能以及太阳能等将构成未来世界新的能源支柱。
地球上能量的储存是巨大的,但能量的消耗数字也是十分惊人的,而且能耗的增长,特别是近三十年来,极为迅速。按照目前的能耗水平,自然界几十亿年生成的矿化燃料——煤、石油、天然气,人类几个世纪就可以把它们消耗掉,因为消耗速度比大自然生长它们的速度要快千万倍。勘探资料表明,目前使用的核燃料的储存量也是很有限的。以上四种燃料现在约占界能源消费的94%。其中煤提供了27%,石油提供了45%。
地球上能源的分布情况很不均匀,不同国家的人均能源消费的数量相差也很悬殊。目前占人口不到四分之一的工业发达国家消费的能源占全世界总能