一度电在物理学上的意义？

【专家解说】：1度即1KWh 1W=1J/s 1度电，也就是1小时“电”具有的热值为：1000W×3600s=3600000J 我国约定：1Kg标准煤的热值是7000Kcal 1cal=4.18J 所以，1克标准煤产能：7000cal×4.18=29260J 1度电相当于标准煤的质量为：3600000J / 29260J/g=123.03g 标准煤亦称煤当量，具有统一的热值标准。我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。 　　能源折标准煤系数＝某种能源实际热值（千卡/千克）/7000（千卡/千克） 通过节约化石能源和使用可再生能源，是减少二氧化碳排放的两个关键。在节能工作中，经常需要统计分析二氧化碳减排量的问题，现将网络收集的相关统计方法做一个简单整理，仅供参考。 1、二氧化碳和碳有什么不同？ 二氧化碳（CO2）包含1个碳原子和2个氧原子，分子量为44（C-12、O-16）。二氧化碳在常温常压下是一种无色无味气体，空气中含有约1%二氧化碳。液碳和固碳是生物体（动物植物的组成物质）和矿物燃料（天然气，石油和煤）的主要组成部分。一吨碳在氧气中燃烧后能产生大约3.67吨二氧化碳（C的分子量为12，CO2的分子量为44，44/12=3.67）。 我们在查看减排二氧化碳的相关计算资料时，有些提到的是“减排二氧化碳量”（即CO2），有些提到的是“碳排放减少量”（以碳计，即C），因此，减排CO2与减排C，其结果是相差很大的。因此要分清楚作者对减排量的具体含义，它们之间是可以转换的，即减排1吨碳（液碳或固碳）就相当于减排3.67吨二氧化碳。 2、节约1度电或1公斤煤到底减排了多少“二氧化碳”或“碳”？ 发电厂按使用能源划分有几种类型：一是火力发电厂，利用燃烧燃料（煤、石油及其制品、天然气等）所得到的热能发电；二是水力发电厂，是将高处的河水通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电；三是核能发电厂，利用原子反应堆中核燃料慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽（代替了火力发电厂中的锅炉）驱动汽轮机再带动发电机旋转发电；四是风力发电场，利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电，由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。 以上几种方式的发电厂中，只有火力发电厂是燃烧化石能源的，才会产生二氧化碳，而我国是以火力发电为主的国家（据统计，2006年全国发电总量2.83万亿kWh，其中火电占83.2%，水电占14.7%），同时，火力发电厂所使用的燃料基本上都是煤炭（有小部分的天然气和石油），全国煤炭消费总量的49%用于发电。 因此，我们以燃烧煤炭的火力发电为参考，计算节电的减排效益。根据专家统计：每节约 1度（千瓦时）电，就相应节约了0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳（CO2）、0.03千克二氧化硫（SO2）、0.015千克氮氧化物（NOX）。 为此可以推算出以下公式计算： 节约1度电=减排0.997千克“二氧化碳”=减排0.272千克“碳” 节约1千克标准煤=减排2.493千克“二氧化碳”=减排0.68千克“碳” 节约1千克原煤=减排1.781千克“二氧化碳”=减排0.486千克“碳” （说明：以上电的折标煤按等价值，即系数为1度电=0.4千克标准煤，而1千克原煤=0.7143千克标准煤） 根据相关资料报道，CO2（二氧化碳）的碳（C）排放系数（t/tce）（吨/吨标煤）中，国家发改委能源研究所推荐值为0.67、日本能源经济研究所参考值为0.68、美国能源部能源信息署参考值为0.69，与以上的推算值（0.68）基本相当。应该说，该系数与火电厂的发电煤耗息息相关，发电煤耗降低、排放系数自然也有所降低。 用同样方法，也可以推算出节能所减排的碳粉尘、二氧化硫和氮氧化物的排放系数。 3、节约1升汽油或柴油减排了多少“二氧化碳”或“碳”？ 根据BP中国碳排放计算器提供的资料： 节约1升汽油=减排2.3千克“二氧化碳”=减排0.627千克“碳” 节约1升柴油=减排2.63千克“二氧化碳”=减排0.717千克“碳” 物质密度不同重量也不同，1升水重1公斤，原油1升=0.86公斤(1吨=1.17千升=7.35桶)；汽油1升=0.73公斤；煤油1升=0.82公斤；轻柴油1升=0.86公斤；重柴油1升=0.92公斤；1升蒸馏酒=0.912公斤。为此推算： 节约1千克汽油=减排3.15千克“二氧化碳”=减排0.86千克“碳” 节约1千克柴油=减排3.06千克“二氧化碳”=减排0.83千克“碳” 标准煤 能源的种类很多，所含的热量也各不相同，为了便于相互对比和在总量上进行研究， 国把每公斤含热7000大卡（29306千焦）的定为标准煤,也称标煤。另外， 国还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示，如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤，1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。 标准煤亦称煤当量，具有统一的热值标准。 国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。 能源折标准煤系数＝某种能源实际热值（千卡/千克）/7000（千卡/千克） 在各种能源折算标准煤之前，首先直测算各种能源的实际平均热值，再折算标准煤。平均热值也称平均发热量．是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为： 平均热值(千卡／千克)＝[∑（某种能源实测低发热量）×该能源数量]/能源总量（吨） 各类能源折算标准煤的参考系数 能源名称 平均低位发热量 折标准煤系数 原煤 20934千焦／公斤 0．7143公斤标煤／公斤 洗精煤 26377千焦／公斤 0．9000公斤标煤／公斤 其他洗煤 8374 千焦／公斤 0．2850公斤标煤／公斤 焦炭 28470千焦／公斤 0．9714公斤标煤／公斤 原油 41868千焦／公斤 1．4286公斤标煤／公斤 燃料油 41868千焦／公斤 1．4286公斤标煤／公斤 汽油 43124千焦／公斤 1．4714公斤标煤／公斤 煤油 43124千焦／公斤 1．4714公斤标煤／公斤 柴油 42705千焦／公斤 1．4571公斤标煤／公斤 液化石油气 47472千焦／公斤 1．7143公斤标煤／公斤 炼厂干气 46055千焦/ 公斤 1．5714公斤标煤／公斤 天然气 35588千焦/立方米 12．143吨/万立方米 焦炉煤气 16746千焦/立方米 5．714-6.143吨/万立方米 其他煤气 3．5701吨/万立方米 热力 0.03412吨／百万千焦 电力 1.229吨/万千瓦时 0.1229kg/千瓦时 1、热力 其计算方法是根据锅炉出口蒸汽和热水的温度压力在焓熵图(表)内查得每千克的热焓减去给水(或回水)热焓，乘上锅炉实际产出的蒸汽或热水数量(流量表读出)计算。如果有些企业没有配齐蒸汽或热水的流量表，如没有焓熵图(表)，则可参下列方法估算： (1)报告期内锅炉的给水量减排污等损失量，作为蒸汽或热水的产量。 (2)热水在闭路循环供应的情况下，每千克热焓按20千卡计算，如在开路供应时，则每千克热焓按70千卡计算(均系考虑出口温度90℃，回水温度20℃)。 (3)饱和蒸汽，压力1-2.5千克／平方厘米，温度127℃以上的热焓按620千卡，压力3-7千克／平方厘米，温度135℃-165℃的热焓按630千卡。压力8千克／平方厘米，温度170℃以上每千克蒸汽按640千卡计算。 (4)过热蒸汽，压力150千克／平方厘米，每千克热焓：200℃以下按650千卡计算，220℃-260℃按680千卡计算，280℃-320℃按700千卡，350℃-500℃按700千卡计算。按4.1868焦耳折算成焦耳。 2.热力单位“千卡”与标准煤“吨”的折算 能源折算系数中“蒸汽”和“热水”的计算单位为“千卡”，但“基本情况表”中(能源消耗量中)“蒸汽”计算单位为“蒸吨”，在其它能源消耗量(折标煤)其中的“热水”计算单位为“吨”，因此需要进一步折算，才能适合“基本情况表”的填报要求，按国家标准每吨7000千卡折1千克标准煤计算： 3.电力的热值 一般有两种计算方法：一种是按理论热值计算，另一种是按火力发电煤耗计算。每种方法各有各的用途。理论热值是按每度电本身的热功当量860大卡即0.1229千克标准煤计算的。按火力发电煤耗计算，每年各不相同，为便于对比，以国家统计局每度电折0.404千克标准煤，作为今后电力折算标准煤系数。