能源梯級利用

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能源梯級利用(Energy Cascade Use)

　　能源梯級利用是指對能源在運動中所產生的能量逐級的加以合理利用。如熱能在轉變為機械能的過程中，溫度越高的熱能，其潛在可利用的部分就越多。如處於3000度高溫的熱，可用來直接分解水蒸汽，製成氫氣和氧氣；或者利用磁流體發電，將一部分熱能直接轉變為電能。從這些裝置里排出的熱還有相當高的溫度，可以繼續利用。1000多度的電熱可用於燃氣輪機發動機；從燃氣輪機排出的熱有五、六百度，可用於生產蒸汽，推動氣輪機作功發電；氣輪機排氣的溫度有一、二百度，也還可用於烘乾加熱，最後蒸汽冷卻水的溫度在50度以上，可以用於採暖和生活熱水。

　　能源的梯級利用，以節能的角度看，是應積極提倡的，但要考慮是否經濟合理，因為梯級利用需要添置設備，投資和運行都要付出經濟上的代價，並不是任何情況下梯級利用都是切實可行的，要有選擇的利用。

　　能源梯級利用是能源合理利用的一種方式。不管是一次能源還是餘能資源，均按其品位逐級加以利用。例如，在熱電聯產系統中，高、中溫蒸汽先用來發電(或用於生產工藝)，低溫餘熱向住宅供熱。所謂能量品位的高低，是用它可轉換為機械功的大小來度量。由於熱能不可能全部轉換為機械功，因而，與機械能、電能相比，其品位較低。熱功轉換效率與溫度高低有關，高溫熱能的品位高於低溫熱能。一切不可逆過程均朝著降低能量品位的方向進行。能源的梯級利用可以提高整個系統的能源利用效率，是節能的重要措施。能源的梯級利用就是幾種熱力工作聯合起來，提高能源利用效率，例如燃氣蒸汽熱電聯合供應系統就是三級利用：燃氣輪機發電為一級，他的排氣送到鍋爐發生蒸汽進行蒸汽輪機發電為二級，然後蒸汽輪機的排汽餘熱作為供熱用為三級。其他複合迴圈的熱力發電都屬梯級利用。要建立和完善能源梯級利用機制。通過對能源的梯級利用，總能效可達80％以上，實現了比分產系統更高的能源利用率。目前，為了實現能源梯級利用，丹麥已經不在建設大型火力發電廠，因為大型火電存在無法實現能源梯級利用，輸送電力和升壓降壓損失大，用戶終端能耗水平無法降低等問題。