二次能源

二次能源作為商品載體進(jìn)行人類能源轉(zhuǎn)換，它的產(chǎn)生不可避免地要伴隨著加工轉(zhuǎn)換的損失，但是它們比一次能源的利用更為有效、更為清潔、更為方便。因此，人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)和生活中經(jīng)常利用的能源多數(shù)是二次能源。

電能是二次能源中用途最廣、使用最方便、最清潔的一種，它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著特殊的作用。提高企業(yè)二次能源的利用效率是企業(yè)節(jié)能減排的重要措施之一。

二次能源發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)的意義

1、節(jié)省一次能源資源，節(jié)約和有效使用化石燃料。通過(guò)儲(chǔ)能技術(shù)，可均勻負(fù)載，調(diào)節(jié)負(fù)荷，提高發(fā)電機(jī)組、送變電設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)的利用率，或降低設(shè)備容量和投資成本。

2、回收和利用在能源生產(chǎn)、輸送、分配、使用過(guò)程中被浪費(fèi)的能量，其中最突出的是工業(yè)生產(chǎn)排放的大量低品位熱能。

3、為了從自然界中獲取太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、波浪能這類間斷性能源并加以有效的利用，必須要配備相應(yīng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

4、儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展為科技生產(chǎn)提供了各種間斷性能源或特殊緊急用能。例如，氫能汽車、氫能飛機(jī)的儲(chǔ)氫罐，儲(chǔ)能機(jī)車的大型蓄電池組，家用空調(diào)系統(tǒng)中的蓄冷池，航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星中的高效電池，乃至由超異儲(chǔ)能裝置產(chǎn)生巨大的電力脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)反導(dǎo)彈激光器、電磁炮和粒子束武器等。

二次能源熱能

熱能的儲(chǔ)存方法可分為物理蓄熱和化學(xué)蓄熱。

物理蓄熱是利用儲(chǔ)熱介質(zhì)的熱物理性能，如在溫度改變時(shí)要相應(yīng)地吸收或釋放出一定的熱量(顯熱)，在發(fā)生相變時(shí)要吸收或釋放出相應(yīng)的潛熱(相變熱)，以及晶體材料在結(jié)晶與溶解過(guò)程中產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化熱等。最早的熱能儲(chǔ)存技術(shù)是利用物質(zhì)的顯熱。水和各種碎石、耐火磚、方鎂石塊等都是較理想的顯熱儲(chǔ)存介質(zhì)。顯熱的儲(chǔ)存及釋放是一個(gè)無(wú)相變的非等溫過(guò)程。近年來(lái)，相變儲(chǔ)熱(特別是固一液相變，獲得很大發(fā)展，它的優(yōu)點(diǎn)是吸熱、放熱時(shí)溫度變化不大，具有恒定的熱力學(xué)效率和產(chǎn)熱能力，且其貯熱密度遠(yuǎn)高于顯熱貯熱。

化學(xué)蓄熱：是利用可逆化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)進(jìn)行蓄熱。當(dāng)反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)吸收熱量，將熱存儲(chǔ)起來(lái)；當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芊懦?。其中，可以利用化學(xué)反應(yīng)時(shí)伴隨發(fā)生的熱量吸收來(lái)儲(chǔ)熱，也可以利用可逆吸附或吸收過(guò)程的熱效應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)時(shí)伴隨濃度變化的熱效應(yīng)來(lái)儲(chǔ)熱。優(yōu)點(diǎn)是具有較高的貯熱密度與熱力學(xué)效率，同時(shí)，由于具有熱效應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)種類繁多、比比皆是，為各種場(chǎng)合下工業(yè)和科技的儲(chǔ)能需要提供了廣闊的選擇余地?；瘜W(xué)蓄熱特別適合于高溫蓄熱領(lǐng)域，在熱管技術(shù)化學(xué)熱泵、太陽(yáng)能集熱裝置等技術(shù)領(lǐng)域據(jù)偶遇廣泛的實(shí)用價(jià)值。

二次能源電能

電能由于其易于生產(chǎn)、輸送、使用及轉(zhuǎn)變成其它形式能量等突出優(yōu)點(diǎn)，而成為不業(yè)化社會(huì)的命脈。水能、核能、風(fēng)能和一部分化石燃料，都是首先轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苤笤偬峁┕まr(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和居民生活使用的。但是，電能的儲(chǔ)存性能極差，一般都要先把電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量再加以儲(chǔ)存。

常用的電能轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存技術(shù)包括電能一機(jī)械能、電能一靜電能、電能一磁能和電能一化學(xué)能四大類。其中，近年來(lái)發(fā)展較快的是高性能蓄電池和超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置。

電能一機(jī)械能轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)。為了解決火力發(fā)電站的削峰”問(wèn)題，早期發(fā)展了蓄水發(fā)電系統(tǒng)。例如，美國(guó)70年代在密執(zhí)安湖邊的懸崖上修建一座高出湖面的人工水庫(kù)，在發(fā)電廠低峰時(shí)間，利用剩余電力將湖水抽上水庫(kù)將電能轉(zhuǎn)受成位能加以儲(chǔ)存；用電高峰時(shí)通過(guò)涵道將水庫(kù)中的水放回湖里，并利用水位落差開動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組，蓄水發(fā)電系統(tǒng)的效率高達(dá) 67 %。近年來(lái),國(guó)外又發(fā)展了壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng) ，利用發(fā)電廠附近的夭然巖洞、廢棄礦井或人造地下洞窟,在用電低峰時(shí)利用多余電力開動(dòng)空壓機(jī), 將壓縮空氣打入巖洞或洞窟內(nèi)；高峰時(shí)放出壓縮空氣, 推動(dòng)備用渦輪機(jī)一發(fā)電機(jī)系統(tǒng), 將儲(chǔ)存的機(jī)械能重新轉(zhuǎn)換為電能饋入電網(wǎng)。

電能一靜電能轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)。電容器在充電時(shí)能夠以靜電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存電能，放電時(shí)再釋出電能。由于受到結(jié)構(gòu)方面的限制 ,電容器的儲(chǔ)能密度和能通量均比較小，作為儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)用途遠(yuǎn)不如蓄電池廣泛。但它的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)存的能量能在一瞬間全部釋出，這是任何蓄電池都不可能達(dá)到的。近年來(lái)，由于人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)等空間技術(shù)的發(fā)展，以及激光武器、電磁炮、粒子束武器等新武器的研制，要求配備能夠在極短時(shí)間內(nèi)釋放出巨大功率的電源。

電能一磁能轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)，通電線圈能夠以磁場(chǎng)形式存儲(chǔ)能量。

二次能源機(jī)械能

在河流上游修筑河壩和蓄水庫(kù)，蓄水的同時(shí)儲(chǔ)存水能。

國(guó)外研制了用風(fēng)車帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)，有風(fēng)時(shí)利用風(fēng)能將空氣壓縮儲(chǔ)存在容器中，再利用壓縮空氣推動(dòng)小型渦輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

飛輪儲(chǔ)能。質(zhì)量很大的飛輪在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下儲(chǔ)能。

二次能源氫能

早期利用高壓鋼瓶?jī)?chǔ)存氫氣或利用杜瓦瓶?jī)?chǔ)存液氫。1969年以來(lái)，出現(xiàn)一種新型儲(chǔ)氫材料，儲(chǔ)氫材料主要有以TiFe為代表的鈦系、以LaNi₅為代表的鑭系、以Mg₂Ni為代表的鎂系三大系列儲(chǔ)氫合金，還有一些混合合金、非結(jié)晶合金等。

二次能源一次能源

含義：是指直接取自自然界沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源。

包括：原煤、原油、天然氣、油頁(yè)巖、核能、太陽(yáng)能、水力、波浪能、潮汐能、地?zé)?、生物質(zhì)能和海洋溫差能等等。

分類：分為再生能源和非再生能源兩大類。

再生能源包括太陽(yáng)能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等，它們?cè)谧匀唤缈梢匝h(huán)再生；

非再生能源包括：煤、原油、天然氣、油頁(yè)巖、核能等，它們是不能再生的，用掉一點(diǎn)，便少一點(diǎn)。

二次能源二次能源

二次能源和一次能源不同，它不是直接取自自然界，只能由一次能源加工轉(zhuǎn)換后得到，因此嚴(yán)格的說(shuō)它不是“能源”，而應(yīng)稱之為“二次能”。能源危機(jī)，可再生能源等都不涉及二次能源。

含義：也稱“次級(jí)能源”或“人工能源”，是由一次能源經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換得到的其他種類和形式的能源。

包括：煤氣、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、電力、蒸汽、熱水、氫能等。

一次能源無(wú)論經(jīng)過(guò)幾次轉(zhuǎn)換所得到的另一種能源都被稱為二次能源。在生產(chǎn)過(guò)程中的裕壓、余熱，如鍋爐煙道排放的高溫?zé)煔猓磻?yīng)裝置排放的可燃廢氣、廢蒸汽、廢熱水，密閉反應(yīng)器向外排放的有壓流體等也屬于二次能源。

二次能源亦可解釋為自一次能源中，所再被使用的能源，例如將煤燃燒產(chǎn)生蒸汽能推動(dòng)發(fā)電機(jī)，所產(chǎn)生的電能即可稱為二次能源?；蛘唠娔鼙焕煤螅?jīng)由電風(fēng)扇，再轉(zhuǎn)化成風(fēng)能，這時(shí)風(fēng)能亦可稱為二次能源，二次能源與一次能源間必定有一定程度的損耗。

二次能源又可以分為“過(guò)程性能源”和“含能體能源”。

電能是應(yīng)用最廣的過(guò)程性能源；

汽油和柴油是應(yīng)用最廣的含能體能源。

二次能源現(xiàn)狀

在鋼鐵生產(chǎn)流程各工序中，二次能源的產(chǎn)生量很大，理論產(chǎn)生量約為408.73千克標(biāo)煤/噸(修正的基準(zhǔn)溫度下)，如果充分利用現(xiàn)有技術(shù)，二次能源回收利用率可以達(dá)到約85.6%。我國(guó)鋼鐵工業(yè)在二次能源利用上存在著一定的問(wèn)題：一是落后產(chǎn)能影響整體能效水平的提高；二是我國(guó)鋼鐵工業(yè)在余熱余能回收效果上與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有一定差距。

提高企業(yè)二次能源的利用效率是企業(yè)節(jié)能減排的重要措施之一，表現(xiàn)為：

1、二次能源回收利用技術(shù)的節(jié)能效果和普及率有待提高

各企業(yè)二次能源利用情況對(duì)于工序能耗的影響很大，但部分企業(yè)尚未采用有效的二次能源利用技術(shù)，已實(shí)施的節(jié)能技術(shù)在各企業(yè)間的效果差距也很大。

2、二次能源自發(fā)電有待進(jìn)一步加強(qiáng)

“十一五”期間，我國(guó)鋼鐵企業(yè)自發(fā)電水平已有較大幅度提高，自發(fā)電比例從2005年的19.4%提高至2010年的31.9%，但與自發(fā)電水平較高的日本相比仍有較大差距。

發(fā)電是鋼企利用二次能源的一個(gè)重要途徑。提高自發(fā)電比例目的在于充分利用生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二次能源，但發(fā)電并不是唯一途徑，還可適當(dāng)開辟煤氣等優(yōu)質(zhì)二次能源的利用途徑，提高能源使用效率。

二次能源解決方法

1、普及和推廣現(xiàn)有成熟的節(jié)能技術(shù)：干熄焦、高爐爐頂余壓發(fā)電、轉(zhuǎn)爐煤氣回收、蓄熱式軋鋼加熱爐、鑄坯熱裝熱送等，并著重對(duì)已有的節(jié)能技術(shù)的使用效果進(jìn)行改進(jìn)；

2、開發(fā)應(yīng)用一批關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化：包括燒結(jié)余熱發(fā)電、焦化煤調(diào)濕、轉(zhuǎn)爐低壓飽和蒸汽發(fā)電等；

同時(shí)關(guān)注鋼鐵工業(yè)節(jié)能前沿技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用：冶金渣顯熱回收、冶金副產(chǎn)煤氣制取清潔能源等 。

能源科學(xué)技術(shù)-二次能源