风电（属于清洁能源、新能源范畴）
火电（属于化石能源、传统能源范畴）
一、 能源定义与分类
1、 能源定义：
要理解能源的含义，首选要理解什么是能量。
不同教材对能量的定义表达方式略有不同，但其核心含义是一致的。
根据张志英、鲁嘉华编著，由清华大学出版社出版的《新能源与节能技术》一书，能量是物质运动、变化和相互作用的度量。
物质与能量是构成客观世界的基础。世界由物质构成，而运动是物质存在的根本形式，能量是物质运动、变化和相互作用的度量。物质存在不同的运动形态，能量具有不同形式。不同形式的能量转化决定了物质的不同状态。
按照传统的能量分类方法，目前主要有六种形式能量，即：机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能。不同形态的能量转化是有规律的，即能量守恒定律。1922年，大科学家爱因斯坦提出了能量守恒关系式：
E = mc²
公式中：E—物质释放的能量 （单位J） m—转变为能量的物质的质量（kg）
c—光速
了解了能量定义与基础知识，便可以更好的理解能源含义。
能源是能够提供各种所需能量、或可做功的资源。能源是人类文明发展的物质基础。在工业社会、信息时代，能源与环境、能源的可持续发展已经成为影响当今世界发展的重要问题。
2、能源分类：
能源拥有多种分类标准，常见的有：
（1）清洁能源与非清洁能源
清洁能源：也叫绿色能源，使用能源过程中不产生CO2、SO2等污染物质，如太阳能、风能、地热能、氢能等。
非清洁能源：一般指化石能源，由亿万年前古生物变化而成的能源，如煤炭、石油、天然气等。
（2）一次能源与二次能源
一次能源：直接从自然界中取得的能源,如原油、原煤、天然气、生物质能、水能、核燃料、潮汐能等。
二次能源：将一次能源加工或转换得到的能源,如煤气、焦碳、汽油、煤油、电力、热水、氢能等。
（3）传统能源与新能源
传统能源：一般指常规能源，即开发利用时间久，技术成熟的能源。比如煤炭、石油、天然气、水电、火电等。
新能源：也叫替代能源，开发利用晚，或只有利用新的科学技术手段才能开发利用的能源；比如太阳能发电、风电、地热能与潮汐能发电、氢能等。
（4）可再生能源与不可再生能源
可再生能源:太阳能、水能、风能、生物质能等可以“再生”的能源。
不可再生能源：煤炭、石油、天然气、核燃料等不可以“再生”，越用越少的能源。
（5）燃料型能源和非燃料型能源。
燃料型能源：是指以燃料形式存在，可以直接利用并可二次转化的能源。比如石油、天然气、煤炭、生物质等。
非燃料型能源：是指不能直接做能源（燃料）使用，必然经过二次转化才能利用的能源。比如水能、风能等
（6）分布式能源与中央能源：
分布式能源与中央能源实际上只是能源的一种制造转换模式，并非实质上的能源。
分布式能源，是指贴近用户端的能源综合制造利用系统，其一次能源以气、油为主，风力、太阳能等可再生能源为辅，利用一切可以利用的技术提升能源利用效率；输出的能源以冷、热、电联供为主，实现能源梯级利用，原则上输出的能源自产自销，减少长距离输送能源的损失。
中央能源是与分布式能源相对的能源制造利用系统。中央能源一般意义上指大的发电厂，比如主力火电厂、核电站、水电站，生产出来的电能供社会广泛使用，甚至远距离供给其他地区使用。
本部小结：
在能源的各种分类中，一次能源煤炭是过去中国及世界范围内应用量最大的第一能源。未来二三十年内、煤炭还将会是中国的第一能源，但煤炭在能源中的份额分将会逐步降低，并在一定时间后，煤炭将会退出能源市场主导地位。
二次能源中的电能是最为便捷的能源，是使用范围最广的能源，也是许多新能源、传统能源的最终实现使用价值的方式；未来，可再生能源在能源中的比例将会持续上升，三五十年后将在能源市场占有主导任用。
露天采煤
二、从历史中感受人类开发能源的艰辛历程
1、火的发现与传统能源开发史
原始社会时期，人们无意中发现了天然火种，并逐渐学会了用火取暖、用火将食物烤熟食用。从这一时刻起，能源便走进了原始人的生活之中。那时的能源主要是草木等生物质能源。在原始社会末期，人们学会了人工取火，利用生物质能源进行制陶与冶炼。
人类对能源的认识与使用，促进了人类社会进步。使用能源（天然取火或人工取火）将食物由生变熟延长了人的寿命，提升了原始人安全防护效果（有些食肉动物怕火），促进了人类智力进步与器具制作技术。
根据现有考古材料，史前文明中最早的用火遗址是北京周口店遗址，距今四五十万年。当时的人们应该是利用天然火种，但当时的人们知道了用火取暖，烤熟食物。
考古学者普遍认为，距今一万八年的北京山顶洞人已经掌握了钻木取火技术。距今一万多年的广西甑皮岩、湖南玉蟾岩遗址中发现的世界早期低温陶器证明了这些文化中的先民已经熟练掌握了用火技能，能源利用成为常态。
在距今8000年左右的浙江跨湖桥遗址中发现了弓钻取火工具，证明当时人们的人工取火技术进一步提升。新疆吉仁台沟口遗址，是中国乃至世界范围内最早的用煤遗迹，距今3500年左右，说明夏商两朝时当地人们已经开始利用煤炭作为能源进行冶炼或制陶。两宋时期，煤炭开始大量应用于制砖、冶炼及瓷器制作，并成为上层社会的取暖用能源。
新疆吉仁台沟口遗址（中国最早煤炭发现地）
在西汉时期，中国人就发现了作为燃料用途的石油。《汉书·地理志》中记载：“高奴有淆水，可燃”。高奴者，今延安市古名之一，西汉时期，当时的人们在延安地区的河水中发现了可燃的油，当时人用以作为灯油。宋朝沈括在《梦溪笔谈》中也记载了延安出产可燃水，命名为“石油”，并预言“此物后必大行于世”。1905年，光绪末期，延安延长县诞生了中国第一口油井，拉开了中国现代石油工业历史。
中国也是世界上最早发现并利用天然气的国家。在秦汉时期，四川是我国重要的井盐产地，当时的人们在开采井盐过程中发现了可燃的气体，即天然气。东汉时期，自贡地区的人们学会了利用天然气火煮盐，使得井盐产量大幅增加。清道光年间，四川自贡人民利用十三年建成了深达1001.42米的燊海井，该井即产井盐，又产天然气，用气煮盐，这是世界上第一口千米深井，1988年被评为全国文物保护单位。
2、可再生能源开发史
我国是世界上最早利用水动力驱动机械设备的国家，也是世界上最早认识并利用可再生能源驱动设备的国家。古代中国除了发明水车用于农业灌溉外，还发明了水碓用于各行业生产，从而提升了多行业的劳动生产效率。
水碓最早出现在西汉，是人们利用江河中的水流驱动水轮，水轮转动带动碓杆进行舂米的粮食加工设备。到了西晋时期，杜甫的祖上、大将军杜预发明了连碓机，进一步提升了农业舂米效率。后来，中国人将水碓广泛推广到冶炼、造纸、中药等其他行业生产中有“粉碎”需求的环节，比如冶炼过程中的矿石粉碎，造纸过程中的原材料捣制等，大大提升了劳动生产效率。
江西省高安华林造纸作坊遗址是我国迄今为止发现的最早竹纸制造遗址，此处发现了十余处古代水碓遗址，最早的水碓出现于南宋。华林造纸遗址被国务院核定公布为第七批全国重点文物保护单位。在浙江省的一些山区，作为舂米用的水碓一直沿用到20世纪末。
商周时期，冶炼用风机“橐”的动力主要依赖于人力或畜力。到了东汉初期的建武七年，即公元31年，南阳太守、水力学家杜诗发明了水动力风机，简称“杜诗水排”或“水排”。“水排”的工作原理与水碓相似，利用水流驱动水轮，再利用传动装置驱动“橐”（风囊）往复运动产生空气流动，为冶炼炉提供空气。我国“杜诗水排”的发明比欧洲早了一千余年，极大地提高了冶炼行业的生产效率。
杜诗水排流程简图
3、电力开发史
18世纪中期，美国科学家富兰克林组织的风筝实验证明了电的存在，并提出了电流概念，从此加快了电的研究。
1831年十月初，英国著名科学家迈克尔·法拉第发现当磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，即“电磁感应”。同年10月28日，法拉第根据电磁感应原理发明了世界上第一台圆盘发电机，从此改变了人类文明的进程，人世社会即将开始进入电力时代，法拉第因此被称为“电学之父”和“交流电之父”。
1866年德国人西门子（Siemens）对发电机进行了创新改进，制成世界上第一台工业用的发电机。1882年9月4日，美国科学家爱迪生在纽约珍珠街筹建的世界上第一座中央型商用发电厂正式投产。这座发电厂利用蒸汽机驱动直流发电机，内装6台发动机，从此电力真正改变人们的生产与生活，世界进入快速发展期。
在爱迪生电厂投产之际，英国人在中国上海也建成了只有12KW的小电厂，用于照明。1937年，七七事变爆发之时，中国全国共建有电厂461个，装机总量约630MW。到1949年建国之时，全国发电装机达到1848MW。截至2021年底，全国发电装机为238万MW。
以电灯、电动机、发电机为代表的电气时代的到来，极大地推动了社会生产力的发展，对人类社会的经济、政治、文化、军事，科技等方面均产生了极其深远的影响。因此，电气时代成为第二次工业革命的标志。
1993年，老尹在哈尔滨第三发电厂
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