【正文】 類? （辯證地看） 按能源本身的性質(zhì)分? 含能體能源含能體能源 （燃料能源），如石油、煤、天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接?chǔ)存；? 過程性能源過程性能源 （非燃料能源），它們無法直接儲(chǔ)存，如風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等。 ? 中文名稱：– 油頁巖 oil shale。 ? 應(yīng)用學(xué)科：– 資源科技（一級(jí)學(xué)科）；能源資源學(xué)（二級(jí)學(xué)科） ———— 對(duì)固體煤炭經(jīng)過化學(xué)加工，對(duì)固體煤炭經(jīng)過化學(xué)加工，使它轉(zhuǎn)化為烴類；或把煤氣合成為烴類（或醇類使它轉(zhuǎn)化為烴類；或把煤氣合成為烴類（或醇類），轉(zhuǎn)為液態(tài)。燃性氣體。 目的目的 1：： 是從復(fù)雜的原油中提取粘度較是從復(fù)雜的原油中提取粘度較小的能充分燃燒的烴類。 目的目的 2：： 就是把不好的分子轉(zhuǎn)變?yōu)楹玫木褪前巡缓玫姆肿愚D(zhuǎn)變?yōu)楹玫姆肿?。精煉方法一般是先根?jù)不同沸點(diǎn)把不同成分分離方法一般是先根據(jù)不同沸點(diǎn)把不同成分分離開，然后除硫再向高辛烷轉(zhuǎn)變。天然氣液化天然氣液化 天然氣是理想的氣體燃料，但難以長(zhǎng)途運(yùn)輸和質(zhì)氣態(tài)烴類。但液態(tài)天然氣的制造成本高，而且不能直接用作燃料，氣。甲醇性能穩(wěn)定，象石油一樣能直接天然氣作原料合成甲醇。能源系統(tǒng)能源系統(tǒng) 熱利用系統(tǒng)，總能系統(tǒng)等。再進(jìn)一步，可把城市垃圾加工用率會(huì)更高。? 中國(guó)于 1997年頒布了 《 節(jié)約能源法 》 ，從1978年到 2023年中國(guó)以年均增長(zhǎng) %的能源消費(fèi)支撐了年均 %的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，1990年至 2023年中國(guó)每萬元 GDP能耗下降了 45%，中國(guó)政府制定了 《 節(jié)能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃 》 ? 中國(guó)全國(guó)人大常委會(huì)已通過了 《 可再生能源法 》 ，為我國(guó)可再生能源發(fā)展提供法律保證。? 光 —— 化學(xué)轉(zhuǎn)換； 光 化學(xué)轉(zhuǎn)換目前尚處于研究開發(fā)階段。地?zé)崮艿責(zé)崮?地?zé)豳Y源有兩億倍。的熱能。到多萬千瓦。萬千瓦。相。界的能源需求了。日本從 1983年開年開始實(shí)施燃料乙醇的開發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)開發(fā)使用始實(shí)施燃料乙醇的開發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)開發(fā)使用農(nóng)、林廢物等未利用資源來直接發(fā)酵生產(chǎn)乙醇農(nóng)、林廢物等未利用資源來直接發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的技術(shù)。 世紀(jì)將會(huì)有較大的發(fā)展。％。c．水電沒有污染，是一種干凈的能源。e．施工工期也并不長(zhǎng)，屬于短期近利工程。 其中，海水溫差能約瓦。利用海洋能發(fā)電的方式很多，其中包括波力發(fā)電。單庫單向型，只能在落潮時(shí)發(fā)電。雙庫雙向型：可連續(xù)發(fā)電，但未見實(shí)際應(yīng)用。千瓦。目前，盡管風(fēng)能所能提供的電量還不足。％左右。風(fēng)能 發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，儲(chǔ)能是關(guān)鍵，因?yàn)轱L(fēng)是間歇性發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，儲(chǔ)能是關(guān)鍵，因?yàn)轱L(fēng)是間歇性的。簡(jiǎn)單的辦法是用蓄電池。 發(fā)展前景：.小型風(fēng)力機(jī)市場(chǎng)化；加速中大型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)、制造國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程；? 發(fā)展風(fēng)力發(fā)電控制和管理系統(tǒng)；? 加強(qiáng)和完善風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃選點(diǎn)和勘察設(shè)計(jì)工作，建設(shè)若干個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng)。若將壓力增大到數(shù)百個(gè)大氣壓 ,則液氫就可變?yōu)榻饘贇洹? (4)氫本身無毒 ,燃燒后產(chǎn)物沒有污染? 產(chǎn)物水無污染，屬 “清潔能源 ”；? 　　由于燃燒產(chǎn)物是水蒸氣，不會(huì)產(chǎn)生諸如 CO、 CO碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，從而也就不會(huì)造成酸雨和溫室效應(yīng)。? (6)氫的燃燒性能好? 　　點(diǎn)燃速度快，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍。? 現(xiàn)行太陽能制氫技術(shù)包括：太陽能分解水制氫；太陽能電解水制氫；太陽能光化學(xué)分解水制氫；太陽能太陽能光電分解水制氫；模擬植物光合作用分解水；光合微生物制氫。 由單個(gè)質(zhì)子和中子組成原子核時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由單個(gè)質(zhì)子和中子組成原子核時(shí)，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損 ：： Δｍｍ =[Zmp+(AZ)mn]m式中為式中為 mp質(zhì)子質(zhì)量，質(zhì)子質(zhì)量， mn為中子質(zhì)量。 核能技術(shù)核能技術(shù) 就是利用原子的核變化釋放出能就是利用原子的核變化釋放出能量的技術(shù)。三個(gè)中子來。變自持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的概念。原子彈的威力比化學(xué)炸彈大彈大 一百萬到一億一百萬到一億 倍。 1954年年 蘇聯(lián)建成世界上蘇聯(lián)建成世界上 第一座核電站第一座核電站 。臨界體積對(duì)應(yīng)的質(zhì)量稱為臨界反應(yīng)將終止。 玻爾玻爾 研究指出，只有提煉出鈾的同位素研究指出，只有提煉出鈾的同位素U235 ，而且要達(dá)到一定的數(shù)量，才能發(fā)生鏈，而且要達(dá)到一定的數(shù)量，才能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 核反應(yīng)堆按中子能量可分為：核反應(yīng)堆按中子能量可分為： 熱中子熱中子堆堆 和和 快中子堆。根據(jù)慢化劑和冷卻劑和燃料不同，熱中子堆據(jù)慢化劑和冷卻劑和燃料不同，熱中子堆可分為可分為 輕水堆（輕水堆（ 又分又分 壓水堆壓水堆 和和 沸水堆沸水堆 ）、）、重水堆重水堆 和和 石墨水冷堆石墨水冷堆 。在距核電站半徑在距核電站半徑 30公里公里以內(nèi)地區(qū)的動(dòng)植物基因以內(nèi)地區(qū)的動(dòng)植物基因發(fā)生了巨大變化，發(fā)生了巨大變化， 30公公里以外地區(qū)變化很小。成人癌癥患者成倍增加。動(dòng)植物體積竟變得比平常大物體積竟變得比平常大3倍以上，以致出現(xiàn)倍以上，以致出現(xiàn) “鼠鼠大如豬大如豬 。較重的核，從而釋放出巨大的能量。升汽油所放出的能量。核反應(yīng)。秒鐘。其而引發(fā)聚變。熱至數(shù)億攝氏度高溫，實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)。還有電。現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛，吸收或放出熱量來蓄能。括冰蓄冷技術(shù)和共晶鹽蓄能技術(shù)?；瘜W(xué)蓄能技術(shù)。（（ 1）） 原電池原電池 ：指電池放電時(shí)，活性物質(zhì)不斷：指電池放電時(shí)，活性物質(zhì)不斷地被消耗，到一定程度電池便停止工作地被消耗，到一定程度電池便停止工作 .（（ 2）） 蓄電池蓄電池 ：又稱二次電池，電池放電后通：又稱二次電池，電池放電后通過充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而供再次放電的電過充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而供再次放電的電池池 。電池能連續(xù)工作。鉛酸蓄電池自發(fā)明后，在化學(xué)電源中一直占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。 1975年，年，GatesRutter公司發(fā)明公司發(fā)明 VRLA的電池，成為當(dāng)今的電池，成為當(dāng)今主要使用的蓄電池。B:PbSO4+2e→Pb+SO 42。負(fù)極：負(fù)極： Pb+SO42→PbSO 4+2e。燃料電池的另一個(gè)特染環(huán)境，是一種清潔的能源。池大得多。電解質(zhì)可以是固態(tài)或液態(tài)，液態(tài)電解流的傳導(dǎo)體。基本概念 ?和熱力學(xué)第二定律熱力系統(tǒng)可逆過程? 在對(duì)能量轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象或過程進(jìn)行分析時(shí)，需要從相互作用的物體中取出研究的對(duì)象，該對(duì)象就稱為熱力系統(tǒng)，或簡(jiǎn)稱 系統(tǒng) 。熱力系統(tǒng)? 系統(tǒng)一旦劃定，系統(tǒng)之外的一切統(tǒng)稱為 外界 。能量交換有 熱和 功 兩種形式，而物質(zhì)的交換總伴隨著能量的交換。根據(jù)系統(tǒng)和外界物質(zhì)和能量交換的特點(diǎn)，可以定義不同類型的熱力系統(tǒng)，根據(jù)與外界有無物質(zhì)的交換，可將系統(tǒng)分為 開口系統(tǒng)與閉口系統(tǒng) ：? 與外界有物質(zhì)交換的系統(tǒng)稱為開口系統(tǒng)，開口系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)質(zhì)量可以是變化的，由于通過開口系統(tǒng)的邊界有物質(zhì)的流進(jìn)和流出，因此開口系統(tǒng)也可稱為 流動(dòng)系統(tǒng) ?；瘜W(xué)工業(yè)中的蒸煮鍋，在裝料之后出料之前的階段可視為閉口系統(tǒng)。平衡狀態(tài)? ? 這里功如此定義并不一定意味著真的舉起重物，而是說過程所產(chǎn)生的效果相當(dāng)于或歸結(jié)于提起一個(gè)重物，所以可以包括各種形式的功。? 熱力學(xué)是以系統(tǒng)狀態(tài)的變化來分析計(jì)算功，功除了膨脹功外還包括電功、磁功等其他模式的功，此時(shí)當(dāng)系統(tǒng)與外界發(fā)生功的作用時(shí)，不一定有可辨認(rèn)的力和位移。熱量一旦從熱源傳給了系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)部的能量?？赡孢^程? 如果系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)熱力過程后，有可能使過程逆向進(jìn)行，并使系統(tǒng)和外界 都恢復(fù)到 原來的狀態(tài)而不遺留下任何變化，這樣的熱力過程稱為可逆過程。? ，系統(tǒng)內(nèi)的以及系統(tǒng)與外界的不平衡勢(shì)差 (溫差、壓差和化學(xué)勢(shì)差 )若任其自然消失就有不可逆損失，就導(dǎo)致不可逆過程。既無非平衡損失又無耗散效應(yīng)，過程就是可逆的。?開爾文說法 熱力學(xué)第二定律指出能量轉(zhuǎn)換過程具有方向性或不可逆性，因此并非任意形式的能量能全部無條件地轉(zhuǎn)換成任意其他形式的能量，也就是說，數(shù)量相同而形式不同的能量其轉(zhuǎn)換能力可能是不同的； 3. 能量的有用與否，完全在于這種 能量形式的可轉(zhuǎn)換性 ，而能量的轉(zhuǎn)換又不是可以隨意進(jìn)行的，一旦當(dāng)能量轉(zhuǎn)變到再也不能轉(zhuǎn)換的狀態(tài)、它的價(jià)值也就喪失了。 能量 = ? + =+2. 系統(tǒng)熵的變化，不是由于 熱流引起 ，就是由于 不可逆性引起 。但絕對(duì)不會(huì)減少。當(dāng)孤立系統(tǒng)的 熵增大 時(shí)，說明發(fā)生了不可逆變化；孤立系統(tǒng)的 熵 理想上也可以保持不變，對(duì)應(yīng)著可逆過程．但孤立系統(tǒng)的 熵 決不能減??；由于低溫?zé)嵩吹臏囟纫原h(huán)境溫度為限，所以不可逆性引起的作功能力損失為： 熱力學(xué)第二定律的熵衡算方程式(在?分析中所說的自然環(huán)境，是一種概念性的環(huán)境，既有客觀的實(shí)在性，又有人為的規(guī)定性，還要根據(jù)所研究的具體對(duì)象而定。3.? 當(dāng)取不完全平衡 環(huán) 境狀 態(tài) 作 為 基準(zhǔn)狀 態(tài)時(shí) ，一個(gè)系 統(tǒng) 的能量具有的用稱 為該 能量的物理 ? ；當(dāng)取完全平衡 環(huán) 境狀 態(tài) 作 為 基準(zhǔn)狀 態(tài)時(shí) ，一個(gè)系 統(tǒng) 的能量具有的用是物理? 和化學(xué) ? 之和。機(jī)械能形式能量的?? ，是機(jī)械能， 理論上能夠全部轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉?，所以動(dòng)能和位能全是?，稱為動(dòng)能?和位能?。封閉系統(tǒng)的?? 封閉系統(tǒng)的?：任一封閉系統(tǒng)從給定狀態(tài)以可逆方式轉(zhuǎn)變到環(huán)境狀態(tài)，并只與環(huán)境交換熱量時(shí)所能作出的最大有用功稱為給定狀態(tài)下封閉系統(tǒng)的?。穩(wěn)流系統(tǒng)的?? 穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的?：穩(wěn)定物流從任一給定狀態(tài)經(jīng)開口系統(tǒng)以可逆方式轉(zhuǎn)變到環(huán)境狀態(tài)，并且只與環(huán)境交換熱量時(shí)所能作出的最大有用功：由穩(wěn)流能量方程熵方程在可逆條件 dS產(chǎn) ＝ 0：從給定狀態(tài)積分到環(huán)境狀態(tài)，并己知環(huán)境狀態(tài)下 co＝ 0， z0＝ 0：? 在一定的環(huán)境條件下，穩(wěn)定流動(dòng)物系只與環(huán)境交換熱量時(shí)，從狀態(tài) 1轉(zhuǎn)變到狀態(tài) 2所能完成的最大有用功為初、終態(tài)?值之差： 當(dāng)不考慮或忽略不計(jì)宏觀動(dòng)能和位能時(shí)，或己知宏觀動(dòng)能和位能全是?而只考慮穩(wěn)定穩(wěn)流的焓一種形式的能量的?時(shí)，可得 穩(wěn)定物流的? 為 :反應(yīng)有用功的獲得主要是由反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)過程中釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變來的。實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)過程往往是變溫變壓的，即反應(yīng)物的溫度和壓力與生成物的溫度和壓力是不同的。對(duì)于第二假想過程，在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的最大反應(yīng)有用功為： 燃料氧化過程也屬化學(xué)反應(yīng)過程，但燃料的化學(xué)?并不是燃料可逆氧化過程的最大有用功，而為 :? 目前只有氣體燃料 ? 可以用理論計(jì)算式，而對(duì)液、固體燃料，要計(jì)算出精確的燃料 ? 是不可能的。燃料的化學(xué) ? 在數(shù)值上極其接近于其熱值，這是由于燃燒反應(yīng)的熵變較之反應(yīng)熱往往要小得多，作為工程計(jì)算、可用下列簡(jiǎn)化的近似公式計(jì)算燃料 ? ：（ 1）由兩個(gè)以上碳原子構(gòu)成的 氣體燃料：液體燃料：固體燃料：（ 2）一般液體和固體燃料：式中：Qh為 燃 料的高發(fā)熱值，Q1為燃料的低發(fā)熱值，r為環(huán)境狀態(tài)下水的汽化潛熱，ω 為燃料中水的質(zhì)量分率。?是能量的一種固有特性。? 在任何可逆過程中，不發(fā)生?向 的轉(zhuǎn)變，?的總量保持不變；在任何不可逆過程中，必然發(fā)生?向 的轉(zhuǎn)變，?的總量減少。各種形式的能量中 ? 部分可以是不同的。能量中的無效能部分則是無論采用什么巧妙的方式也不能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪遣糠帜芰浚S著能量轉(zhuǎn)換過程的進(jìn)行，最終將轉(zhuǎn)移給自然環(huán)境。輸入系統(tǒng) ? ?效率的一般定義? 所謂的能量的合理利用，實(shí)質(zhì)上是指能量中 ? 的合理利用，因此，在實(shí)際的能量轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)盡量減少其損失。ηe ＝收益? /耗費(fèi)? L／ E耗費(fèi) 所以 ： ηe ＝ l ζ令?損系數(shù) ζ=EL/E耗費(fèi) 例如絕熱節(jié)流過程，因沒有能量的散失，其能量利用率為 1，過程就算是完善的 。從熱力學(xué)第二定律的 ? 分析出發(fā) ,即使對(duì)于某一具體的設(shè)備，也要視分析的目標(biāo)和工作條件而定。設(shè)想一個(gè)任意的能量轉(zhuǎn)換過程，系統(tǒng)與外界之間有能量與物質(zhì)的交換，相應(yīng)地也有 ? 的交換。 其中， EA+,EB不得為 0。ηeⅠ 為輸出 ? 與輸入 ? 之比 。對(duì)間壁式換熱器，常用 ηeⅡ 壓縮機(jī)或泵：(E2WP式中， Wp為壓縮機(jī)或泵輸入的功鍋爐或加熱爐：(E2EF式中， e2其它節(jié)能理論進(jìn)展?分析法是以無驅(qū)動(dòng)力的理想過程為基準(zhǔn)來分析實(shí)際過程的， 要使過程進(jìn)行，就不可避免要有一些?損失 ,過程節(jié)能對(duì)策是：確定不可避免?損失，分析可避免?損失，確切推知那個(gè)節(jié)點(diǎn)可避免?損失較大，可以得到顯著改進(jìn)?；S消耗的動(dòng)力大多直接用于彌補(bǔ)這項(xiàng)損耗，如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等。在高溫輸送物料時(shí) eL隨之下降。? 化工廠中使用著大量的泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等流體機(jī)械，化學(xué)工業(yè)電能消耗量中的大部分都是用于驅(qū)動(dòng)這些流體機(jī)械。流體 輸送 機(jī)械為流體提供機(jī)械能的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱為流體輸送機(jī)械。? 采用何種流量調(diào)節(jié)方式，不僅要看調(diào)節(jié)方式的能量特性，還要看其經(jīng)濟(jì)性，還要考慮變頻裝置相對(duì)于閥門調(diào)節(jié)設(shè)備費(fèi)用高得多這一情況，所以要根據(jù)流量變化情況來確定調(diào)節(jié)方式。為此，應(yīng)在可能的情況下，盡量選擇高轉(zhuǎn)