能源与节能(能源与节能技术第三版pdf)

 

根据所存放的食品恰当选择冰箱内温度，如鲜肉、鲜鱼的冷藏温度是-1℃左右，鸡蛋牛奶的冷藏温度是3℃左右，蔬菜水果的冷藏温度是5℃左右，调节温控器是冰箱省电的关键。夏天时，调温旋钮一般都调到高处，但在冬天，转到最低处就可以了，这样可以减少冰箱压缩机的启动次数，节省电能。

1、节能的属性与技术特征

1.1 节能的属性

《中华人民共和国节约能源法》规定，节约能源是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。从定义可以看出节能具有广泛性、相对性、时效性和外部性的特点。

(1)广泛性

能源的使用和消费广泛渗透到经济生产的所有行业、社会和居民生活的各个方面。能源的节约也随着能源的消费覆盖经济社会发展的各个领域。

(2)相对性

节能意味着效率的提高，即与其他措施相比，同样的产出消费更少的能源，是个相对概念。对比的基准情形发生改变，节能的效果也会发生变化。

(3)时效性

由于节能是相对的，只是在一定时期与其他技术相比，才能体现出某种技术的节能特征，这就决定节能技术具有时效性。

(4)外部性

化石能源消耗与环境污染呈现正相关特点，节能的同时也是从源头治理环境污染的过程。同时节能也是温室气体减排的重要途径，所以节能具有一定的外部性。

1.2 节能技术特征

根据《节能低碳技术推广管理暂行办法》的规定，节能技术是指促进能源节约集约使用、提高能源资源开发利用效率和效益、减少对环境影响、遏制能源资源浪费的技术。受节能自身特点的影响，节能技术呈现出以下特性：

(1)专业复杂性

节能技术与能源利用的过程密切相关，包括燃烧、传热传质、干馏、蒸发、冷凝、电解和电力驱动等等物理化学过程，专业性非常强。随着能源环境问题凸显，各国都加强了节能技术的研发，新的节能技术不断出现，节能技术也更趋复杂。

(2)经济效益性

节能措施建立在经济合理的基础上，决定节能技术必须具有经济效益。从宏观角度，节能新技术能够促进行业技术进步，提高生产效率，产生宏观经济效益;从微

观角度，节能新技术可在一定条件下为技术持有者和解

受者创造效益，在节约成本的同时提高竞争力。

(3)相对性

节能技术的经济效益具有相对性，是动态变化的。主要原因：一是经济效益是相对基准情形的，基准情形变化，节能效益也会随之改变;二是经济效益直接受节约能源的价格制约，能源价格变化后，节能效益也将改变。

(4)收益隐蔽性

与一般项目不同，节能效益是通过降低能源消耗、减少能源成本来体现，具有一定隐蔽性。

研究报告显示，机动车刹车片磨损是有害重金属大气排放源之一，其平均贡献比例约5.3%，其中对锑和铜排放贡献最高。国内仍没有刹车片生产过程中重金属含量的最高限值，也没有刹车片磨损过程中重金属排放限值。

(5)效果不确定性

节能效果受生产负荷率、燃料和原料品质、设备运行参数、当地气候条件等影响较大，节能项目的经济效益具有一定不确定性。技术的应用也可能面临市场环境、财务、政策、管理等诸多风险。

(6)主体依附性

大部分节能项目与现有的工艺(系统、设备)联系紧密，一般需要依附于某个工艺(系统、设备)才能实施。

2、节能技术分类

由于节能技术的复杂性、相对性、依附性和不确定性等特点，用户决策时，需要深入了解技术的节能效果、对政策的依赖性、未来发展趋势等等。因此，对技术的分类研究需要全面系统，能够覆盖到用户关注的方方面面。

2.1 节能技术特性分类法

在原料开采和产品生产、使用、废弃整个生产系统流程中，根据技术在系统中所处的环节与功能不同，可将节能减排技术分为生产过程节能技术、资源能源回收利用技术、能源替代技术和产品节能技术四大类。

2.1.1 生产过程节能技术

生产技术是生产工序中进行物质与能量转换的核心载体，也是耗能产污的关键所在。生产过程节能减排技术是指在工业生产过程中降低能耗、减少污染物产生量的技术，包括工艺替代技术、工艺设备优化技术、系统优化型技术等。

(1)工艺替代技术

工艺替代技术是指利用低能耗的新型工艺流程技术，部分或全部替代原有能耗高的工艺技术。

特点：一是通常投资较高，几乎相当于完全新建项目;二是节能效果显著，通常节能量较大;三是基本不依附于原有项目。

(2)工艺设备优化技术

对生产过程中某一工艺运行技术参数进行优化或设备进行更新优化的技术。

特点：一是投资比工艺替代型技术小;二是节能效果通常比较大;三是依附于项目主体。

(3)系统优化技术

能量系统优化是以能量系统为对象，以科学用能理论为指导，突出系统节能思想，通过一定的策略和方法来处理能量系统的设计、控制及运行(管理)等问题，达到能量系统的整体优化、能量的梯级利用、余热余能的回收利用，从而提高系统的能效水平。

特点：一是多种节能技术综合应用，通常需要信息技术的支撑;二是通常投资比较高;三是依附性比较强。

2.1.2 能源替代类技术

采用清洁高效能源替代煤炭等化石能源，提高能源利用效率的技术。

特点：一是通常涉及锅炉窑炉等燃耗设备;二是技术依附性较强。

目前一户城市家庭通常是按峰值20kW去计算用电量了，而一辆车如果用快充，可以达到15kW以上,小区如果户户开电动车，相当于用电量提升一倍以上，如果让电动车省电，让电动车均衡用电，肯定是电网的一个研究内容。

2.1.3 能源资源回收利用技术

指将工业企业生产过程中产生的可燃气、流体余压余热、高温固体潜热等废弃能量及其他废物，经回收、加工、转化或提取，生成新的可利用资源的技术。

特点：一是节能效益直观明显;二是依附性视回收利用的废物归属而定。

2.1.4 产品节能技术

是指通过使用高效的用能产品来降低产品使用过程中能源消耗、资源消耗的技术，包括高效电机、高效变压器、高效照明器具等。

特点：一是节能效果主要体现在产品使用过程中;二是技术含量比较高。

2.2 能源介质分类法

根据节约的能源介质种类不同，节能技术可分为以下几类：

2.2.1 节煤技术

直接提高煤炭燃烧(转化)效率，降低煤炭消耗的技术。主要包括提高煤炭品质、优化燃烧、强化传热、改进控制等方面的节能技术。

特点：一是主要集中于锅炉和窑炉的应用;二是技术相对成熟;三是节能潜力比较大。

2.2.2 节油(气)技术

直接提高油(气)燃烧(转化)效率，或采用替代能源减少油(气)资源消耗的技术。主要包括锅炉无油、微油点火技术，高效内燃机技术，汽车轻量化设计技术，燃油(气)替代技术等。

2.2.3 节电技术

直接提高电力利用效率，降低电力消耗的技术。主要包括电机系统节能、输变电系统节能、电化学节能、绿色照明、电力替代等技术。

特点：一是应用领域比较广;二是节能潜力比较大;三是在工业用电价格相对较高的地区或行业，经济效益显著，可承受较高的单位节能量投资。

2.2.4 节约耗能工质技术

直接提高水、氧气、氮气、水蒸气等耗能工质利用效率，降低耗能工质使用量的技术。

特点：一是技术比较分散;二是最终效益体现在节煤、节电等效益上。

2.3 技术适用性分类法

2.3.1 通用技术

工业领域通用的节能技术，如电机系统节能技术、锅炉能效提升技术、中低温余热回收利用技术等。多属于设备优化替代、产品节能类技术。

2.3.2 行业专用技术

与特定行业、某个生产工序(系统)相关的节能技术，多属于生产过程(工艺过程替代/优化技术、系统优化类)节能技术。

2.3.3 业适用技术

多工业行业适用的技术，如中低温余热回收利用技术、热泵技术等。多属于资源回收利用类技术和产品节能技术。

2.4 生命周期分类法

节能新技术也遵循技术发展的一般规律，体现出生命周期的特性，即其市场需求和技术本身都会随着时间的推移而出现周期性曲线变化。按照技术生命周期曲线特性，可将节能新技术划分为：导入期技术、加速成长期技术、稳定成长期技术、成熟期技术和衰退期技术。

2.4.1 导入期技术

在技术导入(起步)阶段，技术尚处于开发初期，此时期节能技术从概念到开发成功，形成经过小规模验证的技术和设备，但节能技术尚未定型且市场前景较为不明朗，风险相对较大，尚不具备大规模扩散价值。

特点：一是通常未经过大规模工业化应用，或处在工程验证示范应用过程中;二是投资非常高;三是技术通常还需继续优化。

2.4.2 加速成长前期技术

此阶段节能技术正在逐渐开始规模化的产业应用，并在前期的验证性示范应用过程中得以不断地优化和改进，具备加速成长的基础。

特点：一是技术进一步成熟;二是随着应用规模的扩大，投资逐步降低。通常认为普及率小于20%的工艺替代技术(工艺替代技术的效果不仅是能效提升，一般还包括产品质量的提升、规模的扩大等，通常投资大，回收期较长。)以及普及率小于20%，投资回收期大于5年的工艺改造技术，基本处于加速成长前期，此时市场对技术的认知度较低。

2.4.3 加速成长期技术

此阶段技术应用市场开始由慢到快逐渐增长，但技术尚未完全成熟。对节能技术来讲，通常认为普及率小于20%，回收期小于5年的技术，属于加速成长期技术。

特点：一是普及率快速上升;二是投资进一步降低，趋于稳定。

2.4.4 成熟期技术

位于成熟期的技术得到广泛的应用。通常认为节能技术普及率超过80%的技术属于成熟期技术。

特点：一是技术普及率较高，市场增长缓慢;二是市场上有较多的供给者;三是已有技术持有者开始开发新的替代技术。

2.4.5 衰退期技术

此时，技术已失去优势地位，开始逐步退出市场。通常认为普及率超过80%的节能技术属于衰退期技术。

特点：一是普及率几乎不再提高;二是新的替代技术开始出现。

风能是一种无污染、可再生的自然资源，应用潜力很大。它已成为当今世界发展极为迅速的一种新能源。