生物质能的现状和发展前景论文

低碳经济与低碳生活

论文摘要：阐述了低碳经济与低碳生活的概念和两者之间的关系。“低碳经济”是国际社会应对人类大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球气候灾害性变化而提出的新概念。它不仅意味着制造业要加快淘汰高能耗、高污染的落后生产能力，而且意味着要引导公众反思那些浪费能源、增排污染的不良嗜好。从而充分发掘消费和生活领域节能减排的巨大潜力。指出“低碳经济”仅有先进技术的支撑是不够的。必须依托于“低碳乍活”才能实现减排的目的。而“低碳生活”是一种简单、简约、俭朴和町持续的生活方式，要实现“低碳生活”，宣传引导和制度保障是缺一不可的。

论文关键词：环境科学；低碳经济；低碳生活；可持续消费

低碳经济的概念及形成背景

2008年6月5日“世界环境日”的主题定为：“转变传统观念，推行低碳经济”。“低碳经济”，是近年来国际社会应对人类大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球气候灾害性变化而提出的新概念。它的核心是在市场机制基础上，通过制度框架和政策措施的制定及创新。形成明确、稳定和长期的引导和鼓励，推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发及运用，并促进整个社会经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式转变。

进入21世纪，全球油气资源不断趋紧，保障能源安全压力逐渐增大。全球环境容量瓶颈凸现。同时气候变化问题也成为有史以来人类面临的最大的“市场失灵”问题。在此背景下。英国率先提出“低碳经济”的概念，并于2003年颁布了《能源白皮书（英国能源的未来——创建低碳经济）》。现在，欧美发达国家大力推进以高能效、低排放为核心的“低碳革命”，着力发展“低碳技术”。并对产业、能源、技术、贸易等政策进行了重大调整。以抢占先机和产业制高点。日本作为推动“低碳经济”的急先锋。每年投入巨资致力于发展“低碳技术”：美国参议院2007年提出了《低碳经济法案》，美国政府制定了低碳技术开发计划。这一切对我国而言，已形成压力和挑战。

我国现在正处于工业化、城市化、现代化加快推进的阶段。基础设施建设规模庞大。能源需求快速增长。“高碳经济”特征突出的现实，成为我国可持续发展的一大制约。怎样走出一条既确保经济社会快速发展。又不重复西方发达国家以牺牲环境为代价谋求发展的老路，同时又不盲目让西方国家牵着鼻子走，是我们必须面对的课题。

从技术角度看低碳经济

保障能源安全和应对气候变化无疑是“低碳经济”要实现的最重要的两个目标。

英国所倡导的“低碳经济”。是通过制定和实施工业生产、建筑和交通等领域的产品和服务的能效标准及相关政策措施，通过一系列制度框架和激励机制促进能源形式、能源来源、运输渠道的多元化。

尤其是对替代能源和可再生能源等清洁能源的开发利用，实现低能源消耗和低碳排放的目标。最终实现以更少的能源消耗和温室气体排放支持经济社会可持续发展的目的。

2.1新能源二氧化碳排放量的不确定性

从技术创新的角度看，“低碳经济”的理想形态是充分发展太阳能光伏发电、风力发电、氢能以及生物质能技术。一般把太阳能光伏发电、风力发电、氢能等称为新能源或替代能源，生物质能是替代能源中的可再生能源。

风力发电虽然近年来发展很快。技术有一定程度的突破，但目前它的成本也还是高于煤电、水电。

此外，由于风力发电在发电过程中不排放二氧化碳。而火力发电过程要排出大量二氧化碳。因此人们认为风电不排放二氧化碳。这实际上是一种误解！与火力发电相比，风力发电在发电过程中虽然不排放或很少排放二氧化碳。但在制造风力发电设备及其维修、维护过程中却是一定要排放二氧化碳的。我们不能光比较发电过程的二氧化碳排放量，应当比较火力发电和风力发电发出单位电量全程的二氧化碳排放量。由此可见，认为风力发电、电动汽车不污染环境，不排放二氧化碳的观念并不是很科学的。

现阶段太阳能发电的成本是煤电、水电的5～10倍。作为二次能源的氢能，目前离商业化目标还很远。技术还很不成熟。

应认识到。一方面由于技术不过关，目前新能源开发的成本高：另一方面。由于新能源二氧化碳排放量的不确定性。在没有进行全程二氧化碳排放量的计算之前，不能轻言新能源是低二氧化碳排放的能源。

2.2推行粮食生物质能燃料的后果

生物能源是可再生能源。发展生物质能技术，看似“一石两鸟”。既解决化石能源的替代和紧缺问题，又改善环境。但从目前实施的结果看，它带来的问题似乎比解决的问题还要多。

美国发展生物质能的新政策出台后，美国的粮农们纷纷扩大玉米的种植面积。或将种植其他作物的土地也改种为玉米。据统计，2007年美国玉米种植面积和产量均创下1944年以来的最高纪录，产出的玉米中多达1／5被用来生产乙醇汽油。如此旺盛的需求当然也造成了玉米价格的上扬。仅2007年一年。美国国内的玉米价格就上涨了50％。此外，由于被玉米挤占了种植空间。大豆的供应量减少。价格也开始上涨。因此布什的新能源政策招致了不少人的批评。

联合国粮农组织专家琼·齐格勒警告说。一些国家将粮食转化为燃油的做法是一种“反人类罪”。

这种做法将加剧全球范围内的粮食短缺。抬高粮食价格，让更多贫困人口难以承受。利用粮食作物转换成生物燃料的政策，对于日益严峻的全球粮食短缺问题无疑是雪上加霜，必将给世界造成更大规模的饥荒。

在中国，2007年猪肉和食用油价格的一路飙升。一个非常重要的原因就是饲料价格的上涨，而且粮食价格飞涨波及的不仅仅是中国。美国的一项能源政策对世界范围内的食品价格产生这么大的影响。可谓是美国生物燃料政策的实施，客观上已经形成了全球8亿有车族与20亿最贫困人口之间针对粮食展开的较量。而具有讽刺意味的是，开发生物质能的计划并未带来化石能源紧张问题的丝毫缓解，倒是使新旧问题相互交织，给人类带来了更多的困扰。

然而这并不意味着技术创新和新能源的发展对于“低碳经济”不重要。而是在推行“低碳经济”的同时要倡导“低碳生活”，或者说，“低碳生活”应当是“低碳经济”的重要组成部分。

低碳经济应依托于低碳生活

“低碳经济”的重要含义之一，不仅意味着制造业要加快淘汰高能耗、高污染的落后生产能力，而且意味着要引导公众反思那些浪费能源、增排污染的不良嗜好。从而充分发掘消费和生活领域节能减排的巨大潜力。

在市场经济的体制和观念下，“低碳经济”高能效、低能耗技术状态下的生产仍然是追逐最大利润。因此大量的生产就不可避免，所生产的产品最终一定要想办法卖出去，而且卖得越多越好。然而大量生产必然会产生大量污染、大量排碳。单位能耗虽然降低了。但能耗总量因大量生产而大大增加。二氧化碳的排放量不会减少多少或许还会增加。举例来说，通过几十年的努力，小汽车行驶100km的耗油量下降了约50％，但由于小汽车的总量增加了几十倍。显然污染和二氧化碳排放量也增加了许多倍。

因此说。“低碳经济”仅有先进技术的支撑是不够的。必须依托于“低碳生活”才能实现真正的节能减排目的。

3.1“低碳生活”是可持续的生活方式

“低碳生活”是一种简单、简约和俭朴的生活方式。人们的衣食住行都与二氧化碳的排放量乃至于气候变化有关。比如一张A4纸的能源含量接近于0.1kW·h电，由此就可算出它的二氧化碳排放量。

如果绝大多数人的生活能够采取低排碳的适度消费的方式。那么“低碳经济”的实现是有可能的。什么样的生活方式就有什么样的经济。

“低碳生活”不只包括制造业、建筑业中许多节能技术改进的细节，还包括人们日常生活习惯中许多节能的细节。对于目前世界上第一人口大国的中国，每个人生活中浪费的能源和二氧化碳排放量看似相对微小。而一旦以众多人口乘数计算。就是巨大的数量。

如今在许多发达国家。很多人已经自觉第接受了支撑低碳经济的低碳生活方式，他们愿意放弃享受，从生活的点点滴滴做起。从关掉暖气到放弃驾车上班。今天欧洲人越来越喜欢乘坐火车出行。一个主要原因是乘高速列车带来的人均碳排放只有飞机的1／10。

简约生活，也正在成为更多中国人家庭生活的准则。一些收入早已进入中产阶级的市民，也会穿着旧衣服去早市买便宜青菜。骑自行车出行。使用最老款的手机。煮鸡蛋早关一分钟煤气、用洗衣服的水冲厕所、随手关灯、打印用双面纸等习惯早已深入到那些最有教养的阶层中去，从而带来心灵的宁静。

然而，能够自觉接受可持续消费价值观指导，做到适度消费的人是不多的。追求高消费依然是社会生活的主旋律。绝大部分情况下低碳经济还只是人们心目中的一个概念。低碳生活也只是处在令人尴尬的纸上谈兵阶段。

在实际生活中，以大量消耗能源、大量排放温室气体为代价的“面子消费”、“奢侈消费”的比例太高。一方面在努力实现“低碳经济”，一方面又不停地挥霍。这些都是消费主义文化使然。

消费主义文化总是不断刺激你去换最新款的手机、电视、衣服、鞋子：轰炸般的商业广告煽动着公众一浪高过一浪的消费欲望，把人变成商业利润的工具。不少刚参加工作不久的年轻人，用一个月的收入买一款新式手机或一个名牌皮包眼睛都不眨一眨。中国现在每年平均淘汰近7000多万部手机，产生着大量的电子垃圾。不少年轻女性家里堆满了各种款式的鞋子和皮包。但还是要去买更新的款式。在提倡“低碳生活”的今天，“能挣会花”的口号不再象征着现代化理念。而象征着一种浪费资源的野蛮消费方式。

大量生产、大量消费、大量废弃的生活方式，正走向人类文明的反面，严重制约了可持续发展战略的实施。不但污染了生态环境，而且污染了人们的心灵。正是这种无限膨胀的消费欲望造成了世界能源、资源的紧缺。

3.2“低碳生活”要有制度保障

2008年6月13日。湖北省首次公示部分省直机关办公建筑能源审计结果，包括省建设厅、交通厅、发改委在内的20个省直机关办公楼，每年每平方米的平均耗电量为80kW·h，是普通民宅的3-4倍。而在这之前，国务院办公厅以及湖北省政府都发布了节能降耗建设节约型机关的通知，并且还作出了一些具体的要求。

政府部门的规定不能取得明显成效的根本原因。在于公务人员的节能纯粹是个人道德、认识的体现，即使有一些具体的要求，也只是柔性的，没有一种刚性的制度约束来催逼人们节约能源。如果政府对节能的要求有制度性的保证，那么公务人员一旦不节能，就会受到组织、经济、行政等方面的惩戒，那样将会极大地推进节能措施在政府层面的有效落实。

2008年6月16日《解放日报》报道，上海市将办公节能措施具体化，如制定了“夏季着清凉装上班。除外事礼仪需要外不穿两装不系领带”、“办公楼四楼以下不乘用电梯”、“公务出行拼车、乘用公交车”等规定，正在将办公节能措施具体化，并率先在公务人员中推行。这在大方向上应该看作是走向了制度化。如果这些制度再辅之以惩戒措施，将会更现实化，也将便于操作。

全民的环境与可持续发展宣传教育已开展多年，公众的环保意识有了一定程度的提高，除了道德层面的教育引导外，还必须有制度的约束。2008年6月1日之前，许多人怀疑“限塑令”的可操作性，但颁布后，还是得到了广大市民的理解，并且取得了实效。

总之，“低碳生活”的广泛实施，将扼制“高碳经济”的蔓延，促进“低碳经济”发展。要实现“低碳经济”这一目标。“低碳生活”的宣传引导和制度保障是缺一不可的。

---生物质能与核能

能源是人类藉以克服困难，维持生存的原动力，譬如太阳给我们光热，风吹动风车可以发电，燃烧汽油可用以推动汽车，使用瓦斯可以烹调、取暖，凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。近年来，无论核分裂、核融合和太阳能的研究发展，均呈现出一片蓬勃景象，但今日能源供应市场燃料其蕴藏量有限且日益枯竭、分布不均，使用时又污染严重，鉴於目前已经投置的生产设备和应用技术，预计主能源维持在能源主流的地位直至本世纪之末，因此人类当务之急便是寻求更好用的燃料，并加紧改良现有能源的利用技术。下面是未来应用较广泛的两种新能源。

一、新能源之生物质能

生物质能是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。 而所谓生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能 量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可 转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化 而来的。

1、生物质能的特点

1) 可再生性生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,资源丰富,可保证能源的永续利用；

2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低； 生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量， 因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应；

3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；

4) 生物质燃料总量十分丰富。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的十倍。

2、生物质能的分类

依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等。林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等。农业生物质能资源是指农业作物；农业生产过程中的 废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排 出的废水等，其中都富含有机物。 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和 少量建筑业垃圾等固体废物构成。

---生物质能与核能

能源是人类藉以克服困难，维持生存的原动力，譬如太阳给我们光热，风吹动风车可以发电，燃烧汽油可用以推动汽车，使用瓦斯可以烹调、取暖，凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。近年来，无论核分裂、核融合和太阳能的研究发展，均呈现出一片蓬勃景象，但今日能源供应市场燃料其蕴藏量有限且日益枯竭、分布不均，使用时又污染严重，鉴於目前已经投置的生产设备和应用技术，预计主能源维持在能源主流的地位直至本世纪之末，因此人类当务之急便是寻求更好用的燃料，并加紧改良现有能源的利用技术。下面是未来应用较广泛的两种新能源。

一、新能源之生物质能

生物质能是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。 而所谓生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能 量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可 转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化 而来的。

1、生物质能的特点

1) 可再生性生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,资源丰富,可保证能源的永续利用；

2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低； 生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量， 因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应；

3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；

4) 生物质燃料总量十分丰富。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的十倍。

2、生物质能的分类

依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等。林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等。农业生物质能资源是指农业作物；农业生产过程中的 废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排 出的废水等，其中都富含有机物。 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和 少量建筑业垃圾等固体废物构成。

3、生物质能的利用

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居 于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。 目前人类对生物质能的利用，包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热 解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能 源，现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，生物油和生物炭，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物，发展能源农场。

4、生物质能对中国的意义

中国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21 世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再 生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国 80％人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。1998 年农村生活用能总量 3.65 亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为 2.07 亿吨标煤，占 56.7％。因此发展生物质能技术，为农村地区提供生活和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。

二、新能源之核能

核能是核裂变能的简称。多年以前50科学家在的一次试验中发现铀-235 原子核在吸收一个中子以后能分裂，在放出 2—3 个中子的同时伴随着一种 巨大的能量，这种能量比化学反应所释放的能量大的多，这就是我们今天 所说的核能。核能的获得途径主要有两种，即重核裂变与轻核聚变。核聚 变要比核裂变释放出更多的能量。例如相同数量的氘和铀-235 分别进行聚 变和裂变，前者所释放的能量约为后者的三倍多。被人们所熟悉的原子弹、 核电站、核反应堆等等都利用了核裂变的原理。只是实现核聚变的条件要 求的较高，即需要使氢核处于几千万度以上的高温才能使相当的核具有动 能实现聚合反应。

1、核能利用— 核电站

目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势，但此种能源 不仅燃烧利用率低，而且污染环境，它燃烧所释放出来的二氧化碳等有害气体容易造成 "温室效应"，使地球气温逐年升高，造成气候异常，加速土地沙漠化过程，给社会经济的可持续发展带来严重影响。与火电厂相比， 核电站是非常清洁的能源，不排放这些有害物质也不会造成"温室效应"， 因此能大大改善环境质量，保护人类赖以生存的生态环境。 世界上核电国家的多年统计资料表明，虽然核电站的投资高于燃煤电厂，但是，由于核燃料成本远远地低于燃煤成本，相反核燃料反应所释放 的能量却远远高于化石燃料燃烧所释放出来的能量，而且核燃料取之不皆，这就使得目前核电站的总发电成本低于烧煤电厂。

2、核能发电优点 ：

1)、核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。

2)、核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。

3)、核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的 燃料体积小，运输与储存都很方便，一座 1000 百万瓦的核能电厂一年只需 30 公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。

5)、核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较 不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。

3、核能发电缺点 ：

核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然 所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政 治困扰。 核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到 环境裏，故核能电厂的热污染较严重。核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。核能电厂较不适宜做尖峰、高峰之随载运转。兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界 环境，会对生态及民众造成伤害。

4、中国核能发展的趋势

核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如， 一座 100 万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨，而相同功率的核电站每年 仅需铀燃料三四十吨。核电的另一个优势是干净、无污染，几乎是零排放，中国正在加大能源 结构调整力度。积极发展核电、风电、水电等清洁优质能源已刻不容缓。中国能源结构仍以煤炭为主体，清洁优质能源的比重偏低。 中国目前建成和在建的核电站总装机容量为870万千瓦，预计到2010 年中国核电装机容量约为 2000万千瓦，到 2050 年，根据不同部门的估算，中国核电装机容量可以分为高中低三种方案。中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划，准备到2020年中国电力总装机容量预计为9亿千瓦时，核电的比重将占电力总容量的4%，即是中国核电在2020年时将为3600-4000万千瓦。 从核电发展总趋势来看，中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行，当前发展压水堆，中期发展快中子堆，远期发展聚变堆。具体地说就是，近期发展热中子反应堆核电站；为了充分利用铀资源，采用铀钚循环的技术路线，中期发展快中子增殖反应堆核电站；远期发展聚变堆核电站，从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾。

人口增加，每人耗费的能源用量也不断升高，但自然界的能源蕴藏并非无穷，与传统能源逐渐枯竭之际，对各种形式再生能源的开发研究正被各国重视，现今社会人类终於体悟到能源不容我们的任意挥霍，因此除了积极开发新能源、改善能源利用的效率外，也应研究如何在不降低生活水准、不减缓工业发进步及经济成长的前题下，努力节约能源。