2. 에너지의 분류

(1) 에너지의 흐름에 따른 분류

에너지를 자원으로부터 최종소비까지의 흐름에 의하여 분류하면 1차 에너지와 2차 에너지로 분류할 수 있다. 1차 에너지는 어떤 변환도 하지 않은 자연 상태의 에너지로서 화석연료, 수력, 핵, 태양, 풍력 등이 이에 속한다.
1차 에너지는 이용이 불편하고 안정적이며 지속적으로 공급되지 않는 단점이 있어서 1차 에너지를 변환하여 편리하게 사용할 수 있는 2차 에너지를 생산하여 이용한다.
2차 에너지는 1차 에너지의 변환으로 생산되는 에너지로서 전력과 각종 석유 제품이 여기에 속한다. 1차 에너지를 2차 에너지로 변형, 가공하여 얻기까지는 상당량의 에너지 손실이 따른다. 예를 들면 석탄이나 석유를 연소시켜 수증기를 만들고 그 수증기의 팽창력을 이용하여 전기를 얻는 화력 발전에 있어서 약 60%정도의 열에너지 손실이 따른다.

(2) 에너지의 본질에 따른 분류

① 외부(External) 에너지
외부에너지는 운동 에너지와 위치 에너지로 구성되어 있다. 어떤 속도로 운동하고 있는 물체는 다른 물체에 힘을 미쳐서 일을 할 수 있는 운동 에너지 를 가진다. 또 높은 위치에 있는 물체는 그 높이에 상응하는 위치에너지를 가지고 있고, 이 물체가 밑으로 떨어지는 경우 높이가 줄어들면서 운동 에너지는 점점 증가한다. 따라서 높은 곳에서 낙하하는 물체일수록 큰 에너지를 갖는다. 또한 같은 속도로 운동하는 물체일지라도 무게가 무거운 쪽의 운동 에너지가 더 크다.

② 내부(Internal) 에너지
내부 에너지란 물체 및 조직체(system) 를 구성하는 분자들의 에너지를 말한다. 추운 겨울 실내에 난로를 켜면 잠시 후에 실내 공기가 따뜻해진다. 이것은 열에 의하여 공기 분자들의 운동에너지가 증가되어 결국 실내 온도가 올라간 것이다. 즉 실내 온도의 상승은 열 에너지가 공기의 내부 에너지로 변환되어 일어난 현상이다.

③ 열 에너지
열 에너지는 온도차이가 있는 두 물체 사이에서 이동되는 에너지로서, 온도가 더 높은 물체에서 더 낮은 물체로 전달된다. 열 에너지를 이용한 기체의 팽창 특성 을 이용하면 더 유용한 기계적 에너지로 변환시킬 수 있다.

④ 전기 에너지
전자의 운동으로 발생하는 에너지로 공해가 없어 환경 문제에 대한 부담이 적고, 다른 형태의 에너지로 쉽게 바꿀 수 있으며 또 매우 빠르게 수송할 수 있는 장점이 있다. 오늘날 산업 현장과 가정에서 가장 많이 이용되는 에너지로서 특히 정보화 시대에 있어서 더욱 중요한 역할을 하고 있다.

⑤ 기계적 에너지
일정한 운동 방향과 힘을 갖고 운동하는 물체가 가지는 에너지로서, 주로 동력 발생 장치에서 나오는 에너지를 말한다. 주로 회전력을 이용하는데 왕복 운동이나 직선 운동을 이용하기도 한다.

⑥ 화학적 에너지
지구상의 모든 생명체가 지니는 에너지는 화학적 에너지이다. 성냥개비, 양초, 장작, 석탄, 석유, 도시 가스 등이 지니는 잠재 에너지도 모두 화학적 에너지에 속한다. 이러한 에너지는 모두 연소 과정을 거쳐 열에너지로 전환되지만, 축전지, 화약, 폭탄 등은 화학적 에너지가 직접 전기나 빛, 열, 기계적 에너지로 변환된다.

⑦ 핵에너지
원자의 핵은 양자와 중성자로 구성되어 있다. 이러한 원자핵은 결합력의 형태로 에너지를 갖는데, 무겁고 불안한 형태의 원자핵이 중성자의 충돌에 의하여 쪼개지면 결합력 형태의 에너지가 열 에너지로 방출된다. 이러한 에너지를 핵분열 에너지라고 하며, 반면에 두 개의 가벼운 원자핵이 융합하여 더 무거운 하나의 원자핵으로 변할 때 발생되는 에너지는 핵융합 에너지라고 한다.