4.4.1.1 能源與發電概述

    廣義而言，任何比較集中而又容易轉化的含能物質都可以稱作能源。對于工業過程，能源可以描述成：“比較集中的含能體或能量過程”，可以直接或經過轉換提供的光、熱、電、動力等任何形式能量的載能體資源。

    能源種類繁多，根據不同的劃分方式可分為不同的類型。主要有以下七種分類方法。

    （1）按來源分為三類。第一類來自太陽能。除了直接利用陽光能量之外，煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是太陽能的聚集，此外還有生物質能、流水能、風能、海洋能、雷電等也都是由于太陽能經過某種方式轉換形成的。第二類是地球自身蘊藏的能量，主要指地熱、核燃料，此外還包括地震、火山噴發、溫泉等自然呈現的能量。第三類是地球與其他天體相互作用形成的能量，主要指潮汐能。

    （2）按產生方式分為一次能源和二次能源。一次能源指在自然界現成存在的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能等。一次能源又分為可再生能源（水能、風能及生物質能）和非再生能源（煤炭、石油、天然氣、油頁巖等）。二次能源指由一次能源直接或間接轉換成其他種類和形式的能量資源，如：電力、煤氣、汽油、柴油、焦炭、潔凈煤、激光和沼氣等。

    （3）按性質分為燃料型能源（煤炭、石油、天然氣、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、風能、地熱能、海洋能）。

    （4）按能源消耗后是否造成環境污染可分為污染型能源和清潔型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清潔型能源包括水力、電力、太陽能、風能以及核能等。

    （5）按使用類型分為常規能源和新型能源。常規能源指利用技術上成熟，使用比較普遍的能源叫做常規能源。包括一次能源中的可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源。新型能源指新近利用或正在著手開發的能源叫做新型能源。新型能源是相對于常規能源而言的，包括太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能、氫能以及用于核能發電的核燃料等能源。

    （6）按形態特征或轉換與應用的層次分為固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽能、生物質能、風能、核能、海洋能和地熱能。

    （7）按是否作為商品分為商品能源和非商品能源。商品能源指進入能源市場作為商品銷售的如煤、石油、天然氣和電等均為商品能源。非商品能源主要指薪柴和農作物殘余（秸稈等）。

    電力是一種重要的二次能源，電力因可以集中生產、便于運輸和分配、易于轉換成其他形式的能量、沒有污染以及使用簡便而在各種能源中占有特別重要的地位。電力工業是國民經濟的一個重要組成部分，其使命包括發電、輸電、及向用戶配電（售電）的全部過程。發電是將各種一次能源轉換為電能的過程，是電力工業重要的生產環節。按使用能源的方式，現在的發電方式主要有火力發電、水力發電、核能發電、風力發電和太陽能發電，除火力發電外，水力發電、核能發電、風力發電和太陽能發電都屬于清潔能源發電。此外，還有磁流體發電、潮汐發電、海洋溫差發電、波浪發電、地熱發電、生物質能發電等多種發電方式。

    火力發電利用燃燒煤炭、石油、液化天然氣等燃料產生的熱能，使鍋爐水管中的水受熱成為高溫高壓的蒸汽，并推動汽輪機轉動，進而帶動發電機發電。水力發電通過筑壩將位于高處的水向低處流動時的位能轉換為動能，此時裝設在水道低處的水輪機受到水流的推動而轉動，將水輪機和發電機相連接，帶動發電機轉動，將機械能轉換為電能。核能發電利用核能將反應堆中的水加熱產生蒸汽，在蒸汽的推動下，汽輪機帶動發電機轉動產生電能。風力發電利用風力推動風車帶動發電機發電。太陽能發電有太陽能熱發電和太陽能光發電兩種。太陽能熱發電利用聚熱裝置將太陽熱能聚集并加熱水管中的水產生蒸汽，進而帶動渦輪發電機發電。太陽能光發電將具有光電效應的硅材料制成太陽能電池板，通過接受太陽光能的照射將光能轉變成電能。

    4.4.1.2 我國清潔能源發電前景

    發展清潔能源發電是我國電力工業發展的必然選擇。發展清潔能源發電，能夠有力推進能源電力供應結構的綠色轉型，減少污染物排放，改善生態環境，緩解碳排放國際壓力，能夠有效帶動地區的投資、稅收和就業，促進西部、北部邊疆經濟發展，還能帶動裝備制造行業發展，增強光伏發電組件、水電和風電機組等在國際市場上的競爭力。

    2014年中國政府的工作報告對我國清潔能源的發電提出了明確的要求，有關內容是：要提高非化石能源發電的比重，發展智能電網和分布式能源，鼓勵發展風能、太陽能，開工一批水電、核電項目，加強天然氣、煤層氣、頁巖氣勘探開采的應用。

    據預測，到2020年，我國清潔能源發電裝機容量將達8.1億千瓦，占全部裝機的比重為41％；發電量2.6萬億千瓦時，占全部發電量的32％。到2030 年，全國清潔能源發電量將達5萬億千瓦時，占全部發電量的42％。到2050 年，全國清潔能源發電裝機容量達到24.8億千瓦，占全部裝機的比重為62％；發電量8.1萬億千瓦時，占全部發電量的比重為58％。我國電力結構將實現從以煤電為主向新一代清潔非化石能源發電為主的轉換。