• 2011-02-09

    可用能效率与能源梯级利用 - [可持续]

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    可用能效率与能源梯级利用

    by 童梦

    在“Energy or Exergy Crisis”一文中,介绍了可用能 Exergy 的概念。

    那么,Energy Efficiency 与 Exergy Efficiency 有什么区别呢?

    以900K和300K的蒸汽为例:

    温度 - 能量 - 卡诺系数 - Exergy

    900K - 3600 KJ/kg - 0.67 - 2400 KGi/kg
    300K - 2500 KJ/kg - 0.05 - 125 KGi/kg

    能量比例:69%;可用能比例:5%

    可见,能量(energy)与可用能(exergy)具有相当大的差异,而我们真正需要的是可用能。

    下面列举了几种设施的可用能效率(exergy efficiency),也被翻译为“火用效率”:

    设施——能量效率——可用能效率(exergy efficiency)

    区域供暖锅炉——0.85~1.05——0.15~0.18
    电站锅炉——0.90——0.50
    电站——0.40——0.39
    热电联供——0.85——0.40
    电热水器——0.33——0.06
    热泵——1.20——0.20

    (Yantovski E. 2004)

    可以发现,电热设备的 exergy efficiency 通常都较低。这就是用高品位能源,去满足低品位需求的结果。热电联供技术(CHP),则实现了能源梯级利用,电能驱动电器,发电产生的废热,用来采暖。

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