一次能源利用率是什么

分布式由于遵从温度对口、梯级利用的原则，有效利用了原动机的排烟用于吸收机用于制冷，使得一次能源利用率有了很大提高。

例子：热电联供时：

热电联供机组：100份天然气发电30，剩余70份得余热用于供热，可供出55份热，利用率为85%。

而常规分产系统，产出相同的电和热需要原料为:天然气供热锅炉65份可产55份热，天然气的燃气-蒸汽联合循环发电，需60份天然气可得30份电。一次能源利用率68%。

节能就是在满足相同需要的前提下，减少一次能源消耗量，合理提高能源系统效率，主要指煤、石油和天然气等一次性能源。岩土体、地下水的温度略高于当地平均气温3℃～5℃，比较恒定，冬季利用浅层地温能资源为建筑物供暖时，温度比环境温度高，热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高；夏季制冷时，岩土体、地下水温度比环境温度低，冷却效果提高。经研究表明，浅层地温能资源通过地下水热泵的制冷、制热系数可达4.0以上，利用热泵技术开发浅层地温能资源输入1个单位的高品位电能能够将4个单位的低温位能量提升为可供人们利用的高品位能量，按此方法不计其他损耗计算，相当于提高了电能400%的利用率，从而极大地提高了一次能源的利用率，与传统的空气源热泵相比，高出40%左右。另据测算，地源热泵比电锅炉节省2/3的电能，比燃料锅炉节省1/2的能量，其运行费用仅为中央空调的50%～60%。

各种供暖制冷方案中系统利用的能源不同，电动冷水机组＋燃气锅炉系统消耗的是电能和天然气，而空气源热泵系统和地源热泵系统中消耗的只有电能，为方便进行能耗比较可以将各系统能耗转化成一次能耗。一次能耗是指化石燃料（如煤、油和天然气等）的消耗量。按照我国的有关标准规定，低位发热量等于29271kJ（7000kca1）的固体燃料为1kg标准煤。一次能源利用率的定义是指消耗单位一次能源所能得到的能量，用PER（Primary Energy Ratio）表示。

地源热泵系统：

燃气锅炉：

各种冷热源系统：

式中：E1——耗电量（kW·h）；

η1——火电发电热源效率取32%；水电80%；

η2——输电效率，取90%

E2——耗气量（m3）

Qdp——天然气的低位发热值，热值为35588kJ/m3；

∑Q——制冷（供暖）季节总的制冷（热）量（kJ）。

根据式（7-6）、（7-7）、（7-8）可以计算出各方案的一次能耗量以及一次能源利用率。

从一次能源利用率分析，地源热泵要比电锅炉加热节省60%以上的电能，比燃料锅炉节省50%以上的能量，比空气源热泵系统节省40%以上能源。

一次能源利用率体现了系统的节能情况，其值越大，则节能效果越好。以建筑面积为1万m2的办公楼为例，分别对各方案的全年运行能耗进行计算，进行节能减排效果分析。分析结果显示夏季节能效果从好到坏分别是：

电动冷水机组＋燃气锅炉系统＞土壤源热泵系统＞土壤源热泵系统＋辅助装置＞空气源热泵系统；

冬季节能效果从好到坏分别是：

土壤源热泵系统＞土壤源热泵系统＋辅助装置＞电动冷水机组＋燃气锅炉系统＞空气源热泵系统；

全年各系统节能效果从好到坏分别是：

土壤源热泵系统＞土壤源热泵系统＋辅助装置＞电动冷水机组＋燃气锅炉系统＞空气源热泵系统。

随着对浅层地温能资源开发利用工程的增多，对浅层地温能资源开发利用率和环境保护方法进行了深入的探讨，目前使用比较多的方法有实际工程监测方法、生命周期评价方法、计算机模拟方法、动态能耗分析算法，这里简要介绍一下生命周期评价方法。

生命周期评价方法是一种评价产品系统在整个生命周期内浅在环境影响的分析工具，主要应用在通过确定和定量化研究能量、物质利用、能源材料利用和废弃物排放的影响以及评价环境改善的方法。在美国“环境毒理学和化学学会”（SETAC）和欧洲“生命周期评价开发促进会”（SPOLD）的大力推动下，生命周期评价方法在全球范围内得到较大规模的应用。目前，各国政策重点从末端治理转向控制污染源、进行总量控制，这在一定程度上反映了现有法规制度无法单独承担对环境和公共卫生造成的危机，从另一侧面也反映了生命周期评价将成为未来制定环境问题长期政策的基础。从某一角度看，生命周期评价反映了现有环境管理已转向向各类污染源最小化－排放最小化－负面影响最小化的管理模式，这对实现可持续发展战略具有深远的意义。

马明珠等人利用LCA评价方法对土壤源热泵节能减排效益进行了详细评价，指出在一栋4层、1859m2的办公建筑中土壤源热泵较空气源热泵在15年的生命周期内节能91829吨标准煤。

能源利用效率是衡量能量利用技术水平和经济性的一项综合性指标。通过对能源利用效率的分析，可以有助于改进企业的工艺和设备，挖掘节能的潜力，提高能量利用的经济效果。

能源利用效率是指能源中具有的能量被有效利用的程度。通常以η表示，其计算公式如下：

η=（有效利用能量/供给能量）X 100%=(1-损失能量/供给能量）X 100%

对不同的对象，计算能源利用效率的方法也不尽相同。通常有以下几种计算方法。

1．按产品能耗计算法

对一个国家或一个地区可能生产多种产品，对主要的耗能产品，如电力、化肥、水泥、钢铁、炼油、制碱等，按单位产品的有效利用能量和综合供给能量加权平均，即可求得总的能源利用效率ηt，即

式中　Gi——某项产品的产量；

E0i——该项产品的有效利用能量；

Ei——该项产品的综合供给能量(综合能耗量)。

上述综合能耗量包括两部分：一部分为直接能耗，即生产该种产品所直接消耗的能量；另一部分是间接能耗，它是指生产该种产品所需的原料、材料及耗用的水、压缩空气、氧等及设备投资所折算的能耗。

2．按部门能耗计算法

将国家或地区所消耗的一次能源，按发电、工业、运输、商业和民用四大部门，分别按技术资料及统计资料，计算各部门的有效利用能量和损失能量，求得部门的能量利用效率ηt，然后再求得全国或地区的总的能源利用效率ηd，即 ηt= 部门有效利用能量X 100% 部门有效利用能量+部门损失能量ηt= ∑部门有效利用能量X 100% ∑部门有效利用能量+∑部门损失能量3．按能量使用的用途计算法

一次能源在国民经济各部门使用，除了少数作为原料外，绝大部分是作为燃料使用。其中一类是直接燃烧，如各种炉窑、内燃机、炊事和采暖等；另一类转换为二次能源后再使用，如电、蒸汽、煤气等。因此按用途计算时可分为：发电、锅炉、炉窑、蒸汽动力、内燃动力、炊事、采暖等。先求得某项用途的ηp，然后再将各种用途的ηp相加平均，即可求得总的能量利用效率，即： ηp= 某种用途的有效利用能量X 100% 某种用途的有效利用能量+某种用途的损失能量ηt= ∑各种用途的有效利用能量X 100% ∑各种用途的有效利用能量+∑各种用途的损失能量4．按能量开发到利用的计算法

把能源从开采、加工、转换、运输、贮存到最终使用，分为四个过程，分别计算出各个过程的效率，然后相乘求得总的能源利用率，即

我国能源利用效率低，节能潜力巨大。我国能源利用效率，包括加工、运输和使用，只有32%左右，比先进国家低10多个百分点，如果再乘上32．1%的能源开采效率，总的能源利用效率只有10．3%，不到先进国家的1/2。我国主要用能产品的单位产品能耗比先进国家高25%-90%，加权平均高40%。根据“九·五”节能规划，我国近期节能潜力有4亿t标准煤。

假定经济结构、生产布局及资源等因素均不变，仅依靠改进技术装备和提高技术管理水平，其节能潜力也可用下述方法估箅。

设E0和E1分别为基准年和对比年的能源消耗量，η0和η1分别为基准年和对比年的能源有效利用率，△E为节能量，△E'为能源消费的增量。估算时应考虑能源消费量和所需要的有效能量随经济发展而增长，这时节能量△E应定义为：对比年的有效能量η1E1按基准年效率折算后的能源量η1E1/ η0与对比年的实际能源投入量E1之差，即因为，所以上式又可写为若基准年到对比年的计算期为n年，每一年的节能量为，则n年节约的总节能量为

除了用上述能源利用效率来衡量能量利用的技术水平和经济性外，通常还用所谓“能源消费系数”来评价能源利用的优劣。能源消费系数是指某一年或某一个时期，为实现国民经济产值，平均消耗的能源量，其表达式为

能源消费系数=

式中　E——能源消费量，kg标准煤；

M——同期国民生产总值，元或美元(与国外比较)。

由此可见能源消费系数是一个从整个社会经济效益去考察能源有效利用的指标。

燃气空调的工作原理是以水为制冷剂，利用水在高真空状态下低沸点的特性，在蒸发器内沸腾而吸收大量的热量，从而制取所需空调用冷冻水。

用溴化锂作为吸收剂，把蒸发室内沸腾后的水蒸气带走，经燃气加热解吸，再反复利用，如此不断循环，完全不用氯氟烃及其替代品。

而溴化锂对人体无毒、无害，不会危害大气臭氧层，且可减少温室气体二氧化碳排放量3％-50％，这对于保护臭氧层、减少由于制冷剂而带来的温室效应，环保意义极大。

扩展资料：

燃气空调的优势：

燃气空调与电力空调相比具有如下优势:功能全、设备利用率高、综合投资省设备能源利用率高、运行费用省。

天然气为清洁能源、燃烧后产生的有害气体很少机械运动部件少、震动小、噪音低、磨损小、使用寿命长制冷工质为溴化锂的水溶液，价格低廉且无公害。

最为重要的是：大量使用燃气空调不仅有利于改善供电紧张状况，而且对于提高电力负载率，改善电力峰谷平衡率都有十分可观的效果。

参考资料：百度百科-燃气空调

低温位热能，高温位热能都是热能，前者一般指低于40℃的热能，如地表水、土壤或工业废水等地下浅层地能的低温位热源，后者就是较高温度的热能，可用于供暖（冷）的高温位热能，实现建筑物冬季供暖、夏季供冷和常年供生活热水等。二者之间是可以通过技术互相转化的。

风冷热泵机组是由压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个循环系统。冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程（温度高达100℃），它进入换热器后与风进行热量交换，被冷却并转化为流液态，当它运行到吸热器后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃——30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。

特点:

1.风冷热泵机组属中小型机组，适用于200-10000平方米的建筑物。

2.空调系统冷热源合一，更适用于同时具有采暖和制冷需求的用户，省去了锅炉房。

3.机组户外安装，省去了冷冻机房，节约了建筑投资。

4.风冷热泵机组的一次能源利用率可达90%，节约了能源消耗，大大降低了用户成本。

5.无须冷却塔，同时省去了冷却水泵和管路，减少了附加设备的投资。

6.风冷系统替代冷却水系统，更适用于缺水地区。

风冷热泵机组的工作原理：风冷热泵机组是空调系统中的主机，由于采用风冷冷凝器不需要冷却塔，而蒸发器是水冷的，夏天制冷时提供冷水，冬季制热时提供热水，风机盘管是空调系统的末端装置，装在室内如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样。

采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体）。

其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的、风冷热泵相对于空气源热泵来说它的能力要低一点，进出水温是5℃左右（大部分公司的设置参数），而空气源的进出水温差能达到40℃。

风冷热泵机组与风机盘管共同使用，前者提供冷水或热水，后者将冷水或热水通过热交换，吸出冷风或热风。可以形象的把风冷热泵机组比作是中央空调的大脑，如果大脑不工作了，那中央空调将丧失全部功能，系统也将停止运行。

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风冷热泵机组特点

1、风冷热泵机组属中小型机组，适用于200-10000平方米的建筑物。

2、空调系统冷热源合一，更适用于同时采暖和制冷需求的用户，同时省去了锅炉房。

3、机组户外安装，省去了冷冻机房，节约了建筑投资。

4、风冷热泵机组的一次能源利用率可达90%，节约了能源消耗，大大降低了用户成本。

5、无须冷却塔，同时省去了冷却水泵和管路，减少了附加设备的投资。

6、无冷却水系统动力消耗，无冷却水损耗，更适用于缺水地区。

参考资料来源：百度百科-风冷热泵机组

一次能源和二次能源的区别：

1、定义不同

一次能源是在自然界现存在，可以用一定技术开发取得，没有经过加工改变其性质和转换的能源。而二次能源是由一次能源经过加工、转换成另一种形式的能源。

2、分类不同

按能源的基本形态分类，能源可分为一次能源和二次能源。一次能源，即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如如煤炭、石油、天然气、水能等  。二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。

3、用途不同

二次能源作为商品载体进行人类能源转换，它的产生不可避免地要伴随着加工转换的损失，但是它们比一次能源的利用更为有效、更为清洁、更为方便。因此，人们在日常生产和生活中经常利用的能源多数是二次能源。

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二次能源发展储能技术的意义：

1、节省一次能源资源，节约和有效使用化石燃料。通过储能技术，可均匀负载，调节负荷，提高发电机组、送变电设备、空调系统的利用率，或降低设备容量和投资成本。

2、回收和利用在能源生产、输送、分配、使用过程中被浪费的能量，其中最突出的是工业生产排放的大量低品位热能。

3、为了从自然界中获取太阳能、风能、潮汐能、波浪能这类间断性能源并加以有效的利用，必须要配备相应的储能系统。

4、储能技术的发展为科技生产提供了各种间断性能源或特殊紧急用能。例如，氢能汽车、氢能飞机的储氢罐。

参考资料：

百度百科-一次能源

百度百科-二次能源

可以用空气能热泵来带动暖气片实现家庭供暖，只是在用空气能热泵带动暖气片供暖的时候，暖气片所需要提供的热水温度较高，空气能热泵的工作效率会比较低。

如果用空气能热泵带动地板采暖来供暖，空气能热泵的工作效率会高很多。