能源工程管理-学生复习提纲.

能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743北京科技大学热能工程系能源工程管理任课教师：苏福永联系方式：010-62332743联系邮箱：[e-mail]能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-623327432主要参考资料包括：[1]周伟国等编，《能源工程管理》，同济大学出版社，2007年。[2]操源泉等编，《能源工程管理》，浙江大学出版社，1992年。[3]任有中编，《能源工程管理》，中国电力出版社，2004年。[4]陈志田编，《能源管理体系构成与实证分析》，中国标准出版社，2010年。[5]杨志荣编，《节能与能效管理》，中国电力出版社，2009年。[6]可通过北京科技大学校园网登陆《中国期刊网》查阅2005年以后的最新国内的大量相关文献；登录到ElsevierScience电子期刊库可查阅相关的最新国外文献。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-623327433课程内容(1)了解能源工程管理的重要性(2)学习能源的开发、输送等环节(3)掌握能源的转换和利用技术(4)学会能源管理基本原则和基本方法(5)了解源管理系统基本组成最终将学生培养成为既具有能源方面的专业知识又具有现代经济管理头脑的双重人才。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743第一章、绪论能源是能量的来源，是提供能量的资源来自物质（煤炭、石油）来自物质的运动（水流、风流、海浪，潮汐等）能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-623327431万年前，人类进入原始的农业社会，开始能源利用时代。古代（18世纪前）：人类主要能源来自生物质能，风能和太阳能（柴薪时期）。公元前500左右，中国就开始利用煤炭作为燃料2000年前，中国西北就用石油点灯18世纪末，瓦特发明了蒸汽机，大量以煤炭为能源的动力机械逐渐替代手工生产方式，使世界能源结构发生了重大变革，进入煤炭时期。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-623327431859年，在宾夕法尼亚州打出西方第一口石油井，成为现代石油业的起点。1886年，德国的戴姆勒制成了第一台使用液体石油的内燃机，从此石油和内燃机互为需求，形成了世界能源革命的第二个高潮。19世纪60年代初，石油占据了能源消费的首位，这样能源进入了石油时期。能源利用发展历程能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743后石油时代是一个新的主体能源的接替时期，它将是一个相当长的时期，至少需要20～30年，甚至更长一些时间。后石油时代是新能源、可再生能源快速成长和发展时期。石油资源减少，石油价格冲入特高油价区域，并长期维持在高油价水平上震荡，即可认为，全球迈入了后石油时代。可再生能源时代水能、风能、太阳能、核能……能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743分类方法：能源来源、能源存在和产生的形式、能源本身的性质、能源利用的时间、普及程度等几种分类方法。能源的分类能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743■第三类：来自地球和其它天体相互作用：潮汐能等。能源的分类－按能源来源分■第二类：来自地球外天体：宇宙射线、太阳能、由太阳能引起的风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用、化石燃料等。■第一类：来自地球自身：核能、地热能、地震能、火山喷发、温泉等。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743新能源：利用较少、正在研究，大都是可再生资源。如太阳能、风能、垃圾或废弃物、节能系统。能源的分类－按利用程度分常规（传统）能源：利用时间长、技术较成熟、大量生产、广泛使用。如煤炭、天然气、水利、电力等。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743二次能源：由一次能源直接或间接加工、转换而来的能源，如电、蒸汽、各种机械能等。能源的分类－按获得方法分一次能源：自然存在、可直接利用的能源，如煤炭、石油、天然气、风能、水能等。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源的分类－按能否再生分非再生能源：煤炭、石油、天然气。可再生能源：水能、风能、潮汐能、太阳能等。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743含能体（载体）能源：本身提供能量，如煤炭、石油、天然气。能源的分类－按能源本身性质分过程性能源：物质运动产生，如水能、风能、潮汐能、电能。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743燃料能源：矿物燃料(煤炭)、生物燃料(木材)、核燃料(铀)。能源的分类－按反应性分非燃料能源：机械能、热能、太阳能。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743非清洁能源：污染较大，如煤碳、石油。能源的分类－按清洁性分清洁能源：无污染或小污染，如太阳能、水能、风能。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743商品能源：经流通环节消耗的能源，如煤碳、石油、天然气。能源的分类－按流通环节分非商品能源：不经流通环节，自产自用，如农户自产的薪柴。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源的评价1.储量（1）探明储量：化石燃料的地质资源量，太阳能、风能、地热能等的资源总量(不考虑可采率，也不扣除已采出量)。（2）可采储量：技术上可利用的资源量。（3）可采储资比：累计探明的可采储量与可采资源量之比。（4）经济可采储量：技术上可利用且经济上合理的资源量。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-623327432.能量密度：单位质量、空间或面积内能得到的能量，如1千克煤的发热量29300千焦。3.储能的可能：能源的储存性，如矿物能源。4.供能的连续性：能源能否连续得到供应，如太阳能、潮汐能。5.能源的地理分布：我国煤碳多在西北，水能多在西南，用电量大的工业却在东部沿海－－北煤南运，西电东送。能源的评价能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-623327436.开发和利用能源的费用：勘探、开采、加工到利用的投资，如矿物能源多、太阳能少。7.运输费用与损耗：能源运输至用户终端过程的费用及能耗，如石油管道、电网等。8.能源的品位（转换为机械能或作功）：水能高于化石燃料。9.对环境的影响：我国能源以煤、石油为主。能源的评价能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743根据目前对矿物能源的开采和消耗速度，从现在起全球的石油资源估计还可以用60年，天然气的储量也最多可以使用120年左右，煤可以使用230年。全球能源资源总体形势目前，人类可以利用的主要能源是各种化石能源，约占全世界能源消耗的90%以上；可再生能源比重很低。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743我国能源总体形势1、能源资源总量占世界前列，但人均资源量偏低；2、能源消费增长快，人均和总体能源需求量逐渐增加，能源供应紧张；3、能源对外依存度逐渐加大，能源安全面临巨大挑战。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源与环境环境问题分为2类:（1）原生环境问题：由自然力引起，如地震、滑坡、洪涝、干旱（2）次生环境问题：由人类活动引起，分为环境污染和生态破坏。能源对环境污染的污染表现在：温室效应、酸雨、臭氧层破坏、热污染、放射性污染等能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源的可持续发展联合国“21世纪议程”第一次正式提出可持续（sustainable）发展思想。可持续发展的内涵：“发展”是大前提：发展是人类永恒的主题。为了实现全球范围的可持续发展，应把发展经济、消除贫困作为首要条件。“协调性”是核心：可持续发展的基本目标是人口、经济、社会、环境、资源的协调发展。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源的可持续发展“公平性”是关键：可持续发展的关键性问题是资源分配和福利分享，它追求在时间和空间上的公平分配，也就是代际公平和代内不同人群、不同区域和国家之间的公平。“科技进步”是必要保证：加深人类对自然规律的理解，开拓新的可利用的自然资源领域，提高资源的综合利用效率和经济效益，提供保护自然和生态环境的技术。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743中国能源问题：人均能源资源相对不足，资源质量较差，探明程度低。能源生产消费以煤为主。能源工业技术水平低、生产率低能源资源分布不均，交通运力不足，制约了能源工业发展。我国能源资源西富东贫，大多远离人口集中经济发达的东南沿海地区。西电东送，北煤南运。能源供需紧张。拉闸限电，成品油价格上涨，煤炭供应不足。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能源利用率低。能源系统总效率低于发达国家一半。产业结构不合理，能源品质低，管理落后。能源环境问题日趋严重。环境污染向农村蔓延。能源开发逐步西移，开发难度和费用增加。如水能、油气。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能的转化不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化，而且在转化过程中总量保持不变。功是能量转化的量度重力做功：重力势能和其他能相互转化弹力做功：弹性势能和其他能相互转化能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移在热传递过程中。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球；能量转移：能量转化：小朋友滑滑梯；水力发电；火力发电；电流通过电热器时。特点：能量的形式没有变特点：能量的形式发生变化能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能量转换定律自然界的一切物质具有能量，能量既不能创造，也不能消灭，而只能从一种形式转换为另一种形式，从一个物体传递到另一物体，在能量转换与传递过程中能量的总量恒定不变系统能量增量离开系统进入系统EEE能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能量守恒定律的意义能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立起来的，是自然科学的普遍规律之一。自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律。凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能实现的，例如“永动机”只能以失败而告终。机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。能源工程管理热科学与能源工程系苏福永[e-mail]010-62332743能量耗散在能源的利用过程中，即在能量的转化