第十七章 能源

ENERGY · 能源实验室 · 第 17 / 18 章
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01
能源的分类 / CLASSIFICATION
可再生能源 · 不可再生能源 · 一次能源 · 二次能源
[MISSION] 掌握能源的两种分类方法:按能否从自然界源源不断获得(可再生/不可再生),以及按获取方式(一次/二次)。能准确判断常见能源的类别。
实验1:能源分类转盘
能源 可再生 太阳能 风能 水能 生物质能 不可再生 煤 石油 天然气 核燃料 一次能源 直接取自自然 未经加工转换 原煤 原油 太阳能 二次能源 由一次能源加工 转换得到 电能 汽油 沼气
观察:能源可以按「是否可再生」和「获取方式」两个维度分类,同一个能源可能同时属于多个类别
实验2:一次能源→二次能源转化流程
太阳能 光伏板 变压器 电能 一次能源 转化/加工 二次能源
太阳能(一次能源)→ 光伏板转化 → 变压器升压 → 电能(二次能源)

例题精讲

Q1 下列能源中,全部属于可再生能源的是哪一组? ▶

A. 煤、石油、天然气  B. 太阳能、风能、水能  C. 核能、天然气、石油  D. 汽油、电能、沼气

Step 1:明确「可再生能源」的定义 可再生能源是可以从自然界源源不断地得到补充的能源,不会因使用而枯竭。
Step 2:逐项判断各选项 A选项:煤、石油、天然气都是化石燃料,形成需亿万年,属于不可再生能源。
B选项:太阳能来自太阳辐射,风能来自大气运动,水能来自水循环,三者都可自然补充。
C选项:核燃料(铀矿)储量有限;天然气和石油为化石能源,均不可再生。
D选项:汽油是石油提炼产物,电能是二次能源(来源可能不可再生),只有沼气可再生。
Step 3:得出结论 正确答案:B。太阳能、风能、水能均来自自然界持续不断的补充过程,属于可再生能源。
Q2 判断下列能源属于一次能源还是二次能源:①原煤 ②电能 ③天然气 ④汽油 ▶
Step 1:明确分类标准 一次能源:直接从自然界获取,未经加工转换。二次能源:由一次能源加工转换得到。
Step 2:逐个分析 ①原煤:直接从地下开采,一次能源。
②电能:通过发电机由机械能/化学能/核能等转化而来,二次能源(最重要的二次能源)。
③天然气:直接从气田开采,一次能源。
④汽油:由原油(一次能源)在炼油厂提炼加工得到,二次能源。
Step 3:总结记忆技巧 「凡是带'电'字的(电能、沼气发电),或经过工厂加工的(汽油、柴油、焦炭),基本都是二次能源。」
Q3 为什么电能既可以是可再生能源的产物,也可以是不可再生能源的产物? ▶
Step 1:理解电能的本质 电能是二次能源,它的「可再生属性」取决于其来源的一次能源是否可再生,而不是电能本身。
Step 2:分类举例 可再生能源发电:水力发电(水能→电能)、风力发电(风能→电能)、光伏发电(太阳能→电能)。
不可再生能源发电:火力发电(煤/天然气燃烧→热能→机械能→电能)、核电(核能→热能→机械能→电能)。
Step 3:核心结论 二次能源本身没有「可再生/不可再生」的属性。判断时要看其上游一次能源的来源。这也是推广「绿电」的原因——同样是用电,来自风电/光伏的电更环保。

单元测试(5题)

1 下列能源中,属于不可再生能源的是( )
2 电能属于( )
3 核能属于可再生能源吗?
4 下列全部属于一次能源的是( )
5 生物质能(如秸秆、木材)属于( )
核心概念总结
  • 按是否可再生分类:可再生能源(太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、潮汐能);不可再生能源(煤、石油、天然气、核燃料)
  • 按获取方式分类:一次能源(直接取自自然);二次能源(由一次能源加工转换得到,如电能、汽油、沼气)
  • 二次能源的「可再生属性」取决于其来源的一次能源
  • 电能是最重要的二次能源,可由可再生或不可再生能源转化而来