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查尔斯•约瑟夫•米纳德(Charles Joseph Minard)发布的数据计算示意图。他运用了一系列代表了总人数的细色带制作了行军图,追寻了拿破仑戎行装备俄罗斯并于1812年到1813年撤离的状况。
42.2万名将士向东进发,装备俄罗斯,其间10万抵达莫斯科,1万穿过涅曼河向西,朝普鲁士进发。正是在普鲁士,这支大军团丢失了97.6%的开端兵力。英国土木工程师学会(ICE)的一个委员会在1897—1898年蒸汽机热功率陈述中也采用了相似的图形表达技能。
该图展现了Louisville-Leavitt蒸汽泵的运作状况,图中绘出了蒸汽机的锅炉炉篦燃烧煤时,每分钟发生193 708千焦(18.36万英制热单位)热量,实践抵达发动机的热量为每分钟149 976千焦。
终究的有用功(制动马力)则为每分钟26 788千焦,总功率仅为13.8%。很快,这种表明法就被命名为了桑基图,以该委员会的名誉主席马修•亨利•菲尼亚斯•里亚尔•桑基(Matthew Henry Phineas Ri-all Sankey)的姓名命名。
桑基图最著名的运用之一是追寻美国全国能量活动,从左边的一切一次动力投入开端,包含化石燃料和生物燃料,还有水力、核能、风力、太阳能和地热能动力发生的电力。右边是实践的动力服务,包含工业用热、动能和化学能、住所及商业供热和制冷,以及一切的交通方法。
美国有一组1950年、1960年和1970年的相关绘图,之后从1978年到2019年,每年都有相应绘图;经过劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的两个网站就能够下载这些绘图。最近的2019年桑基图显现,美国的有用动力(动力服务)算计占总一次动力投入的32.6%,该体现远远不如1950年,1950年的总均匀值为50.8%!
有两种实在的状况能够解说这种后退。首要,交通运输在动力预算中占有了更大的份额。从20世纪70年代以来,轿车发动机的均匀功率一直在进步;飞机方面,每载客公里的功率更是有了显着的进步。
不过,轿车持有率的升高、更重的车辆、更频频的航班飞翔以及每人每年更远的游览间隔,都能够解说为什么交通运输部分的终究动力运用占比更高(2019年占比37%,1950年占比30%),以及为什么曩昔70年来其功率从26%稍微下降到了21%。
第二个实在的状况是,住所和商业动力运用的均匀能量转化功率在下降,从约70%下降到了65%,更有用的供热带来的能量结余更多地被很多的空调运用所耗费。空调用电大多数来自化石燃料发电厂,其固有的能量转化损耗非常大。
2019年,美国燃煤发电厂的均匀功率只要约32%,而现在干流的燃气发电站的均匀功率为44%。在工业部分,均匀能量转化功率的下降更显着,从70%下降到了49%,这很大程度上是由该部分继续的电气化(电气化替代了早年的直接燃料运用)和用电会集的制造业的扩张形成的。改进相关规划和进步单个能量转化器的功率是遍及对立的。
即使特定功能有所改进,整体功能也会下降。美国现在糟蹋的动力比以往加起来的都多。一次动力总投入中,约有2/3都直接用于了让全球变暖,而没有首要做任何有用功,只要1/3投入供给了所需的动力服务,而1950年,这一份额为五五分。这又是一个后退式开展的比如。
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2024-March-16
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