能源的一些常用基本概念

要了解能源，认识能源进而应用到实际，需要首先了解一些基本概念。笔者从事能源及节能工作十余年，走过数百家各类型企业、事业单位及机关，发现大部分企业无能源专员或不具备专业知识的能源专员，在知乎也回答过很多关于能源的问题，故有此想法，开栏普及，由于平日工作繁忙，故不定期写作。

1.能源的定义：

能源的定义有很多说法，大体一致但也有差异，我国在能源领域包括从国家能源政策方面一般以《中华人民共和国节约能源法》为准，即“能源指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其它直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源”。

2.能源的分类：

2.1按其是否天然存在来分类

一次能源：直接来自自然界的能源。如原煤、原油、天然气、太阳能、水能、风能、核能、地热能、生物能等。

二次能源：通过一次能源加工转换而来的能源。如电力、热力、成品油、沼气、洗煤、焦炭、煤气等。（加工和转换是两个概念，一般认为加工是物理变化，能量形式不变，如煤炭洗选，蒸馏分馏等，而转换是化学变化，能量形式发生变化，如火力发电等。）

2.2按其是否再生进行分类

可再生能源：不会随人类的利用而减少，可以不断重复产生。如水力、风力、太阳能等。

不可再生能源：随着人类的利用不断减少。如煤、石油、天然气、核能等。（这里要注意核能是属于不可再生的，因为核能是利用的地下化石资源）

2.3按其开发利用状况分类（相对概念）

常规能源：也称为传统能源，指目前在技术上成熟，经济上合理，已经多年被人类大规模开发利用。

新能源：也成为非常规能源，指常规能源以外的，刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广使用的其他各种能源。

3.标准能源：将不同品种、不同品质的能源按照规定的标准换算成同一热值标准计量单位的能源量。标准能源是人为规定的，目的是使不同品种和品质的能源具有可比性，便于统一计量。我国常用的标准能源如下：

标准煤（煤当量）：我国的标准煤定义为收到基低位发热量7000kcal/kg（29307kJ/kg）的原煤，符号为ce，tce表示吨标准煤，kgce表示千克标准煤，gce表示克标准煤。

标准油（油当量）：我国的标准油定义为低位发热量10000kcal/kg（41868kJ/kg）的原油，符号为oe，toe表示吨标准油，kgoe表示千克标准油，goe表示克标准油。

注：我国当下采用的标准能源与国际能源署（IEA）的一致，属于世界通用的。实际上各国也是不尽相同的。`前些年我国各行业的对于标准能源的定义还有所区别，比如电力行业标准煤发热量是29271kJ/kg，石化行业为29308kJ/kg。

另外在不同行业还有采用标准气（天然气）或电力的，但是对于我国能源统计来说都采用标准煤，国际一般用标准油。

4.能源换算：

能源换算基本规则是基于理论热值（亦或称为当量热值或实际发热量），这是一个不变量，我国能源统计一般用标准煤来进行，折算标准煤的系数为能源实物的低位发热量除以标准煤的低位发热量，常用的几种能源单位及换算方法。

由于历史原因，我国热量通常习惯用卡来计量，目前统计上规定的卡与焦耳的换算是按照国家标准GB2589附录第一条确定的，燃料发热量所用卡指20℃卡，即将1g纯水在标准大气压下由19.5℃加热到20.5℃所需热量，此时1cal=4.1816J。

电力：电力的单位一般用kW·h，1kW·h=3600kJ=860kcal=122.9gce。

蒸汽：蒸汽的单位一般为t，蒸汽折算标准能源时用其焓值来折算，首先根据蒸汽的温度、压力、干度来查询其焓值，如常见的0.4MPa.g低压饱和蒸汽，其温度约151℃，焓值为2748.78kJ/kg，则折算标准煤为2748.78kJ/kg÷29307kJ/kg=0.0938tce/t。

燃气：燃气的单位一般用Nm3，燃气由于不同的气体其低位发热量不同，折标系数不同，以我们这里的陕京二线天然气热值32.63MJ/Nm3，来折算就是32.63MJ/Nm3÷29.307MJ/kgce=1.1134kgce/Nm3，如果你用了1万Nm3天然气，则折算为标准煤为11134kgce=11.134tce。

燃煤：燃煤的单位一般用t，折算和燃气一样。

油品：油品常见的为柴油和汽油，根据我国的能源统计规则，柴油折标系数为1.4571tce/t，汽油折标系数1.4714tce/t。

5.等价热值及等价能耗：

等价热值是能源统计中常用的概念，指加工转换产出某种二次能源与相应投入的一次能源的当量，即获得一个单位的二次能源所消耗的一次能源的量，表示消耗一个单位二次能源等价于消耗了以热值表示的一次能源的量，因此等价热值是个变动值，随着工艺、设备、科技、管理的进步加工转换损失的减少，等价热值会不断降低。

在我国，常用的计算等价热值的二次能源为电力，其余为耗能工质。

其他二次能源如洗煤产品（精煤、中煤等）、炼油产品（如柴油、汽油）等，由于其加工转换效率高一般其等价热值取与当量热值一致；而电力由于其加工转换效率低，我国主力是火电，平均加工转换效率40%左右，所以电力一般等价值要另计，对于用电企业来说取区域电网平均发电煤耗值为其等价值，对于发电企业来说电力等价值为其自身发电煤耗值。

对于热力，因为其转换效率一般也很高（中大型锅炉效率基本在90%以上），所以用热企业一般不计等价值，而对于热电企业来说，一般在核算综合能耗时，要按其实际供热煤耗计取热力等价热值，如某热电企业供热煤耗为38kgce/GJ，则其热力当量折标系数为0.03412tce/GJ，热力等价折标系数为0.038tce/GJ。

而耗能工质（新水、除氧水、软水、压缩空气、氧气等）在能源统计中是不计入综合能源消费的，耗能工质在化工行业中再计算装置和工序能耗时要计入。