能源的概念

能源的定义

能源的字意是“能量的来源”。广义而言，任何物质都可以转化为能量，但是转化的数量、转化的难易程度是不同的。比较集中而又较易转化的含能物质称为能源，它是在工业革命以后出现的一个日益重要的概念，具体形态是煤炭、石油和天然气等物质形态。在此之前，人类处于自然经济、农耕经济或者畜牧业经济时代，社会生产力的主要动力是人力、畜力以及少量不可控制的自然力，如风力、水力，等等。人力和畜力的能量来源是各种食物，而各种食物都是在太阳的照耀之下产生的。人类除了吃粮食，还吃鸡鸭鱼肉等各类食物，它们也都是在太阳的照耀下产生的。风力、水力本质上源于太阳的能量，煤炭、石油和天然气等物质也都是太阳能量的载体。“万物生长靠太阳”，这是一种基于客观事实的描述。因此，人类社会所依赖的能量来源都是太阳。

随着科学技术的进步，人类对物质属性的认识及能量转化方法的掌握也在深化，因此没有一个关于能源的确切定义。关于“能源”一词，《大英百科全书》的定义是：“能源是一个包括所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。”《日本大百科全书》的定义是：“在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来做功，可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源。”《中国能源百科全书》的定义是：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”这些定义都表明，能源是一种呈多种形式的、可以转换的能量载体。确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种能量形式的物质资源。

根据能源的特性，我们可以这样来为能源下一个定义：能源是提供能量的自然资源（如煤、石油、风力）及其转换形态（如电力、热力），以满足人类生产生活的动力需要。

能源的分类

按照能量蕴藏方式的不同，可将能源分为三类。

一是来自地球外部天体的太阳能。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。各类植物通过光合作用形成有机质，从而把太阳能转变为化学能，并在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是很久以前的太阳辐射能形成的，它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能，在短期内无法产生。水能、风能、生物质能、波浪能、海洋能、雷电等也都是由太阳能经过某种方式转换而来的，它们都是太阳能的间接形式。

二是地球自身蕴藏的能量。通常指与地球内部的热能有关的能量和与原子核反应有关的能量，也就是地热能和核能。地热能是地球内部放射性元素衰变辐射的粒子或射线所携带的能量，温泉和火山爆发喷出岩浆就是地热能的表现。据估算，地球以地下热水和地热蒸汽形式储存的能量，是煤储能的1.7亿倍。核能是核裂变材料（铀、钍）和核聚变材料（氘、氚）等储存体所蕴藏的能量，即使将来每年耗能比现在多1000倍，这些核燃料也足够人类使用100亿年。

三是地球和其他天体相互作用而产生的能量。主要是地球和月球、太阳等天体之间有规律运动而形成的潮汐能。地球是太阳系的八大行星之一，月球是地球的卫星。由于太阳系其他七颗行星或距离地球较远，或质量相对较小，因此只有太阳和月球对地球有较大的引力作用，导致地球上出现潮汐现象。海水每日潮起潮落各两次，这是引力对海水做功的结果。潮汐能蕴藏着极大的机械能，潮差常常达到几十米，这些能量可以通过一些技术平台（如发电平台）来收集和利用。

按照能量转化程度的不同，能源可以分为一次能源和二次能源。

一次能源（天然能源），指在自然界现实存在的能源，可以直接取得而又不改变其形态，如煤炭、石油、天然气、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等，它是未经任何人为处理或转化的能量。其中，煤炭、石油和天然气这三种能源是一次能源的核心，它们作为人类能源的基础，也被称为“精英能源”。

二次能源，指由一次能源直接或间接转换为其他种类和形式的能量资源，如电力、煤气、蒸汽、激光、沼气及各种石油制品。

按照稀缺性的不同，能源可以分为可再生能源和非再生能源。

可再生能源，指自然界中可以不断再生并有规律地得到补充的能源，如太阳能和由太阳能转换而成的水力、风能及生物质能等，它们都可以循环再生，不会因长期使用而减少。

非再生能源，指经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，如煤炭、石油、天然气、核燃料等。它们随着被大规模地开采利用，储量越来越少，总有一天会完全枯竭。

按照开发与使用时间的长短，能源可以分为常规能源和新能源。

常规能源，指在相当长的历史时期和一定的科学技术水平下，已经被人类长期广泛利用的能源，不但为人们所熟悉，而且也是当前主要的、应用范围很广的能源形态，如煤炭、石油、天然气、水力、电力等。

新能源（也称替代能源），指一些虽然古老但只有采用先进方法才能加以利用，或采用最新的科学技术才能开发利用的能源，如太阳能、地热能、潮汐能等。

常规能源与新能源是相对而言的，现在的常规能源，过去也曾是新能源；今天的新能源，将来也可能成为常规能源。

按照用途的不同，能源可以分为燃料能源和非燃料能源。

燃料能源，指可以通过燃烧的方法获取能量的能源，包括矿物燃料（煤炭、石油、天然气）、生物燃料（柴薪、沼气、有机废物等）、化工燃料（甲醇、酒精、丙烷以及可燃原料铝、镁等）、核燃料（铀、钍、氘等）四类。

非燃料能源，指可以通过非燃烧的方法获取能量的能源，多数可获取机械能，如水能、风能等；有的可获取热能，如地热能、海洋热能等；还有的可获取光能，如太阳能、激光等。

按照对环境影响程度的不同，能源可以分为清洁能源和非清洁能源。

清洁能源，指对环境无污染或污染较小的能源，如太阳能、水能、氢能等。

非清洁能源，指对环境污染较大的能源，如煤炭、页岩油等。

清洁与非清洁能源的划分也是相对的，如石油对环境的污染比煤炭小，但也产生氧化氮、氧化硫等有害物质。