2.3 能源的品質概念

能源品質考察一般包括以下幾個方面：能量密度和能流密度問題、連續供能問題和運輸費用問題、能源轉化的品位問題、儲量和分布問題等。通過對這幾個方面進行綜合分析評價，就能最終確定能源的品質。

2.3.1 能量密度和能流密度

目前，在一定的經濟基礎條件和生產力發展水平下，能源只有達到一定的能流密度或能量密度時，才可以被用作主要能源并處于領先地位?？梢哉f，能流密度和能量密度是判斷某種能源品質的重要考慮指標之一。

（1）能量密度

所謂能量密度，是指單位質量的物質釋放的能量。石油的能量密度為4.32×107J/kg，煤的能量密度為2.74×107 J/kg，而廣義上的生態能源核能則擁有更大的能量密度，如鈾-235的能量密度為7.49×1013 J/kg，比常規化石燃料大上百萬倍。生物質的能量密度為1.92×107J/kg，為煤的70%左右，屬于能量密度較高的能源。

（2）能流密度

能流密度是指在一定單位面積或空間內，從某種能源所得到的實際功率。主要用來評價可直接利用的能源，如風能、太陽能等。風能和太陽能的能流密度為每平方米100瓦左右，是能流密度相對較低的能源。

2.3.2 能源的儲量和分布

能源的儲量在能源品質的評價中是應該首要考慮的條件。只有能提供儲量相當的能源數量，才具有開采的價值。當然，質量和數量是統一的，它們構成了評價能源的2個方面。

能源的分布對能源使用的經濟價值也會產生影響。我國的煤炭資源在地理分布上主要偏華北，相對集中，并且儲量穩定豐富，但為非可再生資源；生物質能源則取之不盡、用之不竭、分布廣泛，但相對分散、難以收集。

2.3.3 能源轉化的品位問題

能源本身轉化供能的特點直接決定能源轉化的品位。目前，用化石燃料發電產生的能源，相當部分的熱量因散失和燃燒不充分而浪費，僅有部分的燃料熱值變成電能。另外，煤在燃燒的過程中，排放的CO2加大了溫室效應。因煤中含有氮、硫等元素，也會排放大量的NO、NO2和SO2等有害氣體，從而污染大氣環境，破壞生態平衡。據統計，占全國60%的粉塵，67%的NOx，71%的CO2以及87%的SO2都是由燃煤發電造成的。

與之相比，核能發電比較清潔，不會向大氣中排放大量的有害氣體，但是它有獨特的“弊端”。如核電廠的反應器內含有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環境，會對民眾及生態造成傷害。2011年，在日本福島發生的9.0級地震致使核泄漏的事件，給了人類一個慘痛的教訓。

相對于煤而言，生物質能的熱值比較低，但生物質在燃燒的過程中，不會排放NO、NO2和SO2等有害氣體，并且實現了CO2的“零排放”，是一種環境友好型的可再生能源。目前，生物質的轉化利用技術得到了相當大的發展，生物質在逐漸地向高品位的能源轉變。

2.3.4 能源的連續供能和運輸問題

作為能源，就要能夠按照需求的快慢與大小而不間斷地供應能量。在這方面，化石燃料比較容易實現，而生物質由于受季節和地域分布的影響，很難實現連續供能。

能源的集中地，一般都遠離人口相對集中的地方，因而就要考慮成本和運輸費用等問題。相比于煤炭資源，生物質密度較小，無疑增多了運輸成本。但是華中科技大學已經成功地研制出生物質的破碎技術，有效地增加了生物質的密度，減小了生物質的體積，從而顯著地減少了運輸成本。