6.按對環境的影響分類
從使用能源時對環境汙染的大小,把無汙染或汙染小的能源稱為清潔能源,如太陽能、風能、水能、氫能等;對環境汙染較大的能源稱為非清潔能源,如煤炭、油頁岩等。
如何對能源進行評價
為了合理地選擇和使用能源,應分析和研究它們的資源量、可用性和經濟性。通常從以下幾個方麵對能源進行評價。
1.儲藏量
儲藏量是能源供應能否穩定持續的必要條件。描述資源的儲藏量主要有三種方法:
儲量:采用衛星探測、地質分析等方法,通過宏觀統計分析得到的、地質上有表征與特征顯示的估計蘊藏量。
探明儲量:已探明地層範圍及蘊藏確切數量的資源量。
經濟可采儲量:用當前技術水平可能開采,而經濟上又可行的那部分儲量。據勘探程度又可劃分為普查量、詳查量和精查量。
作為能源的一個必要條件是儲量足夠豐富。與儲量有關的評價還要看可再生性,在條件許可和經濟上基本可行的情況下,應盡可能地采用可再生能源。
2.能流密度
能流密度指在一定質量、空間或麵積內,從某種能源中實際所能得到的能量或功率。如果能流密度很小,就很難作為主要能源。一般來說,各種常規能源的能流密度都比較大,核燃料的能流密度最大,而太陽能和風能的能流密度較小。幾種能源的能流密度見表1。
表1
幾種能源的能流密度
能源類別
能流密度
能源類別
能流密度
汽油
甲烷
煙煤(典型值)
無煙煤(典型值)
氫
天然鈾
鈾235(核裂變)
4.4×104kJ/kg
5.0×104kJ/kg
2.5×104kJ/kg
2.3×104kJ/kg
1.2×105KJ/kg
5.0×108kJ/kg
7.0×1010kJ/kg
風能(風速3m/s)
太陽能(晝夜平均)
太陽能(晴天平均)
水能(流速3m/s)
波浪能(波高2m)
潮汐能(潮差10m)
氘(核聚變)
0.02千瓦/m2
0.16千瓦/m2
1千瓦m2
20千瓦/m2
30千瓦m2
100千瓦/m2
3.5×1011kJ/kg
3.開發費用和用能設備費用
各種能源的開發費用和利用該種能源的設備費用相差較大。例如太陽能、風能等,可以不花任何成本就能得到。各種化石燃料和核燃料,從勘測、開采,到加工、運輸等,都需要人力和物力的投資,而且有的工序還有一定的危害性和危險性。通常,利用能源的設備費用與開發費用大小正好相反,如太陽能、風能、海洋能等雖然很廉價,但其利用設備費就遠高於利用化石燃料的設備費;核電站的核燃料費遠低於燃油電站的燃油費,但其設備費卻高得多。此外,開采和利用的價格與能源的轉化和利用的技術難度關係很大,後者直接決定了各種能源利用曆史的先後。
4.供能連續性和存儲可能性
供能的連續性是指能量按需要的多少和快慢,連續不斷地供給能量。儲能可能性指能量在不用時可以存儲起來,需要時能立即供給所需的能量。對於化石燃料和核燃料來說,儲能比較容易,所以能連續供能。但太陽能白天有,晚上無;風能則時大時小,且隨季節變化大,儲存起來比較困難,因此它們很難做到供能的連續性。
5.運輸費用與損耗
能源的運輸費用和損耗不容忽視。例如太陽能、風能、地熱能等能源,很難輸送出去;石油和天然氣很容易從產地輸運到用戶;煤的運輸則稍為困難一些,而且損耗也較大;核燃料的運輸很容易,因為它的能流密度很大;水力發電站如果遠離用戶,遠距離輸電損失也不小,而且還是一項投資巨大的基建工程。