追踪能源系统的输入与输出

追踪能源系统，就是说明什么进入系统、沿途发生什么变化、什么离开系统，包括没有用处的能量。考试中你可能要标注图表、计算效率，或解释损耗发生在哪里。

本课建立在解释粮食供应限制之上，属于粮食、水与能源系统。可以用食物网与能量流探索器练习读箭头，用统计与分布探索器做算术。

如何一步步追踪系统？

1. 找出来源（输入）：燃料、阳光、风或流动的水。
2. 列出各阶段：转换、输送、使用。
3. 标出损耗：大多数阶段都有一部分能量以废热离开。
4. 写明有用输出：送出的电力或使用的热。
5. 核对平衡：输入 = 有用输出 + 损耗。

例题

数字均为练习而虚构。一座燃气发电站每秒从燃料中获得 500 单位能量，产生 200 单位电力。

电站效率。 200 ÷ 500 = 0.4，所以效率是 40%。废热是 500 − 200 = 300 单位。

输电。 电缆在送往城镇途中损失 8% 的电力。损耗 = 200 × 0.08 = 16 单位。送达 = 200 − 16 = 184 单位。

整体。 184 ÷ 500 = 0.368，所以只有 36.8% 的燃料能量以电力形式到达用户。

核对。 总损耗是 300 + 16 = 316，而 184 + 316 = 500，系统是平衡的。

书面答案。 燃料能量是输入。在电站里，大部分以热的形式损失，电缆中又损失一部分，所以用户只收到略多于三分之一的原始能量。减少电站内的损耗，对提高这个数字的作用最大。

这一课要避免什么错误？

错误答案：“电站用掉了 316 单位能量。”

能量不会被消灭。这 316 单位在电站和电缆中变成废热，散到周围环境。应该说“以热的形式损失”或“没有用处”，并检查数字加起来仍等于输入。

另一个常见错误是用损耗而不是有用输出来算效率。300 除以 500 得 60%，那是废弃的比例，不是效率。

自我检测

1. 一座电厂输入 800 单位，送出 280 单位电力。效率是多少？

2. 一个太阳能电场接收 1,000 单位阳光能量，产生 180 单位电力。效率和损耗各是多少？

3. 一个 50 MW 的供电运行 4 小时。送出多少能量？

接下来学什么？

接下来以描述方式比较管理方式，例如供应端和需求端的应对。你可以在综合练习里核对自己的算术。

有人检查你的单位，效率题进步会很快。这也是线上一对一地理补习的一部分。