2.3 能源的品质概念

能源品质考察一般包括以下几个方面：能量密度和能流密度问题、连续供能问题和运输费用问题、能源转化的品位问题、储量和分布问题等。通过对这几个方面进行综合分析评价，就能最终确定能源的品质。

2.3.1 能量密度和能流密度

目前，在一定的经济基础条件和生产力发展水平下，能源只有达到一定的能流密度或能量密度时，才可以被用作主要能源并处于领先地位。可以说，能流密度和能量密度是判断某种能源品质的重要考虑指标之一。

（1）能量密度

所谓能量密度，是指单位质量的物质释放的能量。石油的能量密度为4.32×107J/kg，煤的能量密度为2.74×107 J/kg，而广义上的生态能源核能则拥有更大的能量密度，如铀-235的能量密度为7.49×1013 J/kg，比常规化石燃料大上百万倍。生物质的能量密度为1.92×107J/kg，为煤的70%左右，属于能量密度较高的能源。

（2）能流密度

能流密度是指在一定单位面积或空间内，从某种能源所得到的实际功率。主要用来评价可直接利用的能源，如风能、太阳能等。风能和太阳能的能流密度为每平方米100瓦左右，是能流密度相对较低的能源。

2.3.2 能源的储量和分布

能源的储量在能源品质的评价中是应该首要考虑的条件。只有能提供储量相当的能源数量，才具有开采的价值。当然，质量和数量是统一的，它们构成了评价能源的2个方面。

能源的分布对能源使用的经济价值也会产生影响。我国的煤炭资源在地理分布上主要偏华北，相对集中，并且储量稳定丰富，但为非可再生资源；生物质能源则取之不尽、用之不竭、分布广泛，但相对分散、难以收集。

2.3.3 能源转化的品位问题

能源本身转化供能的特点直接决定能源转化的品位。目前，用化石燃料发电产生的能源，相当部分的热量因散失和燃烧不充分而浪费，仅有部分的燃料热值变成电能。另外，煤在燃烧的过程中，排放的CO2加大了温室效应。因煤中含有氮、硫等元素，也会排放大量的NO、NO2和SO2等有害气体，从而污染大气环境，破坏生态平衡。据统计，占全国60%的粉尘，67%的NOx，71%的CO2以及87%的SO2都是由燃煤发电造成的。

与之相比，核能发电比较清洁，不会向大气中排放大量的有害气体，但是它有独特的“弊端”。如核电厂的反应器内含有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对民众及生态造成伤害。2011年，在日本福岛发生的9.0级地震致使核泄漏的事件，给了人类一个惨痛的教训。

相对于煤而言，生物质能的热值比较低，但生物质在燃烧的过程中，不会排放NO、NO2和SO2等有害气体，并且实现了CO2的“零排放”，是一种环境友好型的可再生能源。目前，生物质的转化利用技术得到了相当大的发展，生物质在逐渐地向高品位的能源转变。

2.3.4 能源的连续供能和运输问题

作为能源，就要能够按照需求的快慢与大小而不间断地供应能量。在这方面，化石燃料比较容易实现，而生物质由于受季节和地域分布的影响，很难实现连续供能。

能源的集中地，一般都远离人口相对集中的地方，因而就要考虑成本和运输费用等问题。相比于煤炭资源，生物质密度较小，无疑增多了运输成本。但是华中科技大学已经成功地研制出生物质的破碎技术，有效地增加了生物质的密度，减小了生物质的体积，从而显著地减少了运输成本。