初级能源与次级能源 Primary and Secondary Energy

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初级能源与次级能源 Primary and Secondary Energy


当试图对比不同领域的能耗时，你会发现，情况并非那么简单。交通领域多用汽油、柴油；制造业用煤、燃油、电、天然气；建筑用电、天然气……如何在同一个基础上，比较这些不同的能源呢？
一个可行的办法是比较初级能源（primary energy）消耗，初级能源是指那些未经过如何转化的能源形式，最常见的初级能源包括煤、石油、天然气，另外，太阳能、潮汐能、核能（钚除外）、风能，也被算入初级能源。
建筑消耗的电能，需要通过转化初级能源产生，比如火力发电站通过燃烧煤来发电。因此，电能就被定义为次级能源（secondary）,初级能源转化为次级能源的过程中，有大量损耗，尤其是发电过程。
以燃煤发电为例，从发电到运输，至少有70%以上的损耗。所以，建筑消耗1oo焦耳的电能，至少要消耗包含300焦耳能量的煤，甚至更多，取决于发电设备、运输距离和运输电压等因素。这也就解释了，为什么建筑领域在初级能耗中所占比例那么大，因为建筑用电量大。







上图 美国2008年初级能源消耗情况，住宅及商业建筑直接消耗初级能源10.6%，40.6%的初级能源用于发电，其中约60%的电能被建筑消耗，所以建筑领域消耗的初级能源总计可达35%
有些初级能源，比如天然气，在生产、运输过程中，也有少量损耗，下面列举了常见能源的“源末比”（source-site ratio）（US EPA 2009）：

电能 3.340
现场太阳能及风力发电 1.0
天然气 1.047
燃油 1.01
丙烷 1.01
蒸汽 1.45
热水 1.35
冷水 1.05
木材 1.0
煤 1.0