基础定义

一次能源

按能源的基本形态分类，能源可分为一次能源和二次能源。一次能源，即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如如煤炭、石油、天然气、水能等1。二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。一次能源又可分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气、油页岩等）。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称之为可再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为非再生能源。如煤炭、石油、天然气等。它们随着大规模地开采利用，其储量越来越少，总有枯竭之时1。地热能基本上是非再生能源，但从地球内部巨大的蕴藏量来看，又具有再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环而具有增殖的性质。核聚变的能比核裂变的能高出5~10倍，核聚变最适合的燃料重氢（氘）又大量地存在于海水中，可谓“取之不尽，用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一。20世纪70年代出现能源危机以来，各国都重视非再生能源的节约，并加速对再生能源的研究与开发。

简介

煤

一次能源

煤是古代的植物体因为地壳运动而埋没地下，在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而成的，含碳量一般为46%～97%。煤是重要的燃料和化学工业原料。煤在地球上的储量非常丰富。煤是由有机物一生长在沼泽或河流三角洲之植物残骸分解而成现今世界各主要地区之煤炭蕴藏量，以非欧洲、亚洲及大洋洲、及北美洲等三个地区所占之比例最高，整体而言，现时煤炭之蕴藏量，估计可供我们使用二百年。

煤是由有机物质和无机物质混合组成的。煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）氧（O）、氮（N）四种元素构成，还有一些元素则组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及稀有元素等 。在我国，煤炭资源主要分布在山西、陕西、内蒙古、黑龙江、辽宁、山东几个省区，著名的大型煤矿有大同煤矿、东胜煤矿、神府煤矿等。

石油

石油一般认为是由地层中的有机物质“油母质”，经地温长时间的熬炼，一点一滴地生成而浮游于地层中。由于浮力的关系，石油在水中每年缓慢地沿着地层或断层向上移动，直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的石油越聚越多。

石油是仅次于煤的化石燃料，它是一种天然的黄色、褐色或黑色的流动或半流动的黏稠的可燃液体烃类混合物。石油也称为“原油”。它可以被加工成各种馏分，包括天然气、汽油、石脑油、煤油、柴油、润滑油、石蜡以及其他许多种衍生产品，是最重要的液体燃料和化工原料。

天然气

天然气是一种碳氢化合物，多是在矿区开采原油时伴随而出，过去因无法越洋运送，所以只能供当地使用，如果有剩馀只好燃烧报废，十分可惜。若以人工建筑设施存放天然气，在遭到外力破坏如地震、火灾等，极易产生危险。若以人工建筑设施存放天然气，在遭到外力破坏如地震、火灾等，极易产生危险。

天然气是除煤和石油之外的另一种重要的一次能源。它燃烧时有很高的发热值，对环境的污染也较小，而且还是一种重要的化工原料。天然气的生成过程同石油类似，但比石油更容易生成。

天然气主要由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等烃类组成，其中甲烷占80%~90%。天然气通常可以分为纯天然气、石油伴生气、凝析气和矿井气4种。

水能

水能是自然界广泛存在的一次能源。它可以通过水力发电站方便地转换为优质的二次能源——电能。 “水电”既是被广泛利用的常规能源，又是可再生能源。而且水力发电对环境无污染，因此水能是世界上众多能源中永不枯竭的优质能源。

水资源的利用（即通常所说的水利开发）就是要充分合理地利用江河水域的地上和地下水源，以获得最高的综合效益。水能利用是一项系统工程，其任务是根据国民经济发展的需要和水资源条件，在河流规划和电力系统规划的基础上，拟定出最优的水资源利用方案。我国土地辽阔，河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。据估计，我国河流水能资源的理论蕴藏量为6.76亿kW，年发电量为59 200亿kW·h，不论是水能资源的理论蕴藏量，还是可能开发的水能资源，中国在世界各国中均居第一位。

水力资源的开发方式是按照集中落差而选定，大致有三种基本方式，即堤坝式、引水式和混合式。但这三种开发方式还要各适用一定的河段自然条件。按不同的开发方式修建起来的水电站，其枢纽布置、建筑物组成等也截然不同，故水电站也随之而分为堤坝式、引水式和混合式三种基本类型。