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《能源超限戰》連載八:緣起:能源大分類(下)

作者:由 陳思進 發表于 易卦日期:2022-12-24

沼氣是不是二次能源

(思進注:近日,因俄烏衝突,能源問題幾乎每天刷屏,各類分析更是眾說紛紜,注意到有些分析是事實的陳述、邏輯自洽;不過,

好些

判斷則可能失之偏頗。恰好在近10年前由我策劃,和龐忠甲先生合著的《能源超限戰》(2016年06月01日出版)分析了能源問題的方方面面,特別是結論點出:“人與動物的差別不在於對工具的利用,更在於對能源的利用。一直以來,能源危機之說虛虛實實。石油和礦物燃料告罄有日,而新能源尤其是非常規油氣資源的發展,卻使得當代能源危機成為一個偽命題”……現在看來毫不過時,那就從07月06日開始,特選摘其中部分內容,和大家分享……)

《能源超限戰》連載八:緣起:能源大分類(下)

(接上)

2. 一次能源和二次能源

能源大家族根據產生的方式,或即轉換與應用的層次,能源可分為一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)兩大類。

一次能源是指自然界中以天然形式存在並沒有經過加工或轉換的能量資源,包括不可再生的煤炭、石油、天然氣資源,以及可再生的水力資源。其中煤、石油和天然氣等燃料和水力資源是一次能源的核心,

全球

能源的基礎;除此以外,核能以及太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能等可再生能源也被包括在一次能源的範圍內。

二次能源是指由一次能源無論經過幾次轉換而成的其他種類和形式的能量資源,包括過程性(不可儲存或難以儲存)的電力、蒸汽、煤氣、鐳射,生產過程中排出的餘能,如高溫煙氣、高溫物理熱,排放的可燃氣和有壓流體等;以及作為可儲存載體的重油、汽油、柴油、液化石油氣、焦炭、潔淨煤、氫氣和沼氣等。

欲問一次能源的來歷,可分以下幾個方面:

(1)來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)

人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。太陽能除直接輻射外,併為風能、水能、生物能和礦物能源等的產生提供基礎。一般認為,正是各種植物透過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等礦物燃料是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的,實質上就是由古代生物固定下來的太陽能。

此外,水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換

而來

(2)地球本身蘊藏的能量。如原子核能、地熱能等。

地球可分為地殼、地幔和地核三層,它是一個大熱庫。

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,大部分是熔融狀的岩漿,厚度為2900公里。溫泉和火山爆發噴出的岩漿就是地熱的表現。地球內部為地核,地核中心溫度為2000度。

(3)地球和其他天體相互作用而產生的能量。如潮汐能。

3. 清潔型和汙染型能源

根據能源消耗後是否造成環境汙染可分為汙染型能源和清潔型能源。

汙染型能源包括煤炭、石油等;清潔型能源包括水力、電力、太陽能、風能以及核能等。

4. 可再生與不可再生型能源

對一次能源可進一步加以分類。凡是可以不斷得到補充或能在較短週期內再產生的能源稱為可再生能源,反之稱為不可再生能源。

風能、水能、海洋能、潮汐能、 太陽能和生物質能等是可再生能源;煤、石油和天然氣,以及核聚變燃料等是不可再生能源。

核能是未來能源系統的支柱之一。核能的新發展將使核燃料迴圈而具有增殖的性質。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)又大量地存在於海水中,可謂“取之不盡,用之不竭”,將具有類似可再生的性質。

地熱能理論上是不可再生能源,但從地球內部巨大的蘊藏量來看,也具有類似可再生的性質。

5. 商品能源和非商品能源  

凡進入能源市場作為商品銷售的如煤、石油、天然氣和電等均為商品能源。國際上關於能源的統計均限於商品能源。

非商品能源主要指薪柴和農作物殘餘(秸稈等)。 1975年,世界上的非商品能源相當於6億噸標準煤。據估計,中國1979年的非商品能源約合2。9億噸標準煤。

6. 舊(傳統型)能源與新能源

根據能源使用的型別又可分為傳統(常規)能源和新型能源。傳統能源包括一次能源中的不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源和核聚變燃料,以及可再生的水力資源等,亦稱舊能源。

新型能源是相對於傳統能源而言的,大都是直接或者間接地來自於太陽或地球內部所產生的熱能;包括太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物質能,以及新型核能發電的核燃料等能源,以及由此衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量。

新能源共同的特點是:1)資源豐富,大多數是可再生能源,可供人類永續利用;2)能量密度低,開發利用需要較大的空間;3)不含碳或含碳量很少,對環境影響小;4)分佈廣闊,有利於小

規模

分散利用;5)間斷式供應,波動性大,不利於連續供能;6)目前除水電外,可再生能源的開發利用成本大都較礦物能源為高。

按已有的技術條件,新能源利用的經濟性尚差,還處於研究、發展階段,只能因地制宜地開發和利用;但對於解決當今世界嚴重的環境汙染問題和資源(特別是礦物燃料)枯竭問題具有決定性的重要意義,是未來的主要能源。

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