如何理解城市能源与城市生态环境的关系?
相辅相成。截止到2022年12月7日,在城市能源与城市生态环境的定义中,两者是处于相辅相成、相互协调的关系。城市能源,城市生产和生活活动的动力来源,是城市重要的基础设施之一,主要包括煤气、供电和供热。城市环境:是指影响城市人类活动的各种自然的或人工的外部条件的总和。
能源是能够提供能量的资源。这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。能源按来源可分为三大类:
1、来自太阳的能量。包括直接来自太阳的能量(如太阳光热辐射能)和间接来自太阳的能量(如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等)。
2、来自地球本身的能量。一种是地球内部蕴藏的地热能,如地下热水、地下蒸汽、干热岩体;另一种是地壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能。
3、月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量,如潮汐能。
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我国节能对策:
1、努力改善能源结构。为了解决我国一次能源以煤为主的结构,减轻能源对环境的压力,必须努力改善能源结构,包括优先发展优质、洁净能源,如水能和天然气;在经济发达而又缺能的地区,适当建设核电厂;进口一部分的石油和天然气等。
2、提高能源利用率,厉行节约。提高能源利用率、厉行节约的范围十分广泛,主要措施如下:
(1)、对一次能源生产,应降低自身能源。对一次能源使用,应合理加工、综合利用,以达到最大经济效益。
(2)、开发和推广节能的新工艺、新设备和新材料,如连续铸钢、平板玻璃浮选法生产、化纤高潮湿法纺织、连续蒸煮造纸等。
(3)、发展煤矿、油田、气田、炼油厂、电站的节能技术,提高生产过程中的余热、余压利用。
(4)、加强节能技术改造工作,如限期淘汰低效率、高能耗的设备;更新工业锅炉、风机、水泵、电动机、燃机等量大面广的机电产品;改造工业炉窑和中、低压发电机组;改造城市道路、减少车辆耗油。
(5)、调整高耗能工业的产品结构。
(6)、制定并实施鼓励和促进节能的经济政策,包括能源价格、节能信贷、税收优惠及节能奖罚等。
3、加速实施洁净煤技术。由于煤炭在相当长一段时间内仍是我国最主要的一次能源,因此,除了发展煤坑口发电,以输送电力来代替煤的运输外,加速实施洁净煤技术是解决我国能源问题的重要举措。
4、合理利用石油和天然气;改造石油加工和调整油品结构。石油和天然气不仅是重要的化石燃料,而且是宝贵的化工原料,因此,应合理利用石油和天然气,禁止直接燃烧原油并逐步压缩商品燃料油的生产。
5、加快电力发展速度。发展经济,电力必须先行。应根据区域经济的发展规划,建立合理的电源结构,提高水电的比重。加强区域电网,增加电网容量,扩大电网之间的互联和大电网和优化调度。
6、积极开发利用新能源。我国应积极开发利用太阳能、地热能、风能、生物质能、潮汐能、海洋能等新能源,以补充常规能源的不足。在农村和牧区,应逐步因地制宜地建立新能源示范区。
7、建立合理的农村能源结构,扭转农村严重缺能局面。因地制宜地发展小水电、太阳灶、太阳能热水器、风力发电、风力提水、地热采暖、地热养殖、种植快速生长树木等是解决我国农村能源的主要措施。
8、改善城市民用能源结构,提高居民生活质量。煤气是今后城市生活能源的主要形式、供暖、供热水也将是城市居民的普遍要求。因此,大力发展城市的煤气、实施集中供热和热电联产是城市能源的发展方向。
9、重视能源和环境保护。防止能源对环境的污染将是能源利用中长期的,也是最困难的任务。
参考资料来源:百度百科-能源
参考资料来源:百度百科-节约能源
1:能源设施类;城市能源主要是电、气、热。
2:水设施类;包括供排水和废污水处理设施。
3:交通设施类;包括路和运载工具。
4:通讯设施类;包括光缆、数字通信、卫星通信等。
5:环境设施类;对城市环境起净化和保护作用的设施
城市基础设施是城市政治、经济、文化活动中所产生的人流、物质流、交通流、信息流的庞大载体.在环境保护日益受到重视的今天,城市基础设施已成为城市赖以生存和可持续发展的重要基础条件。
据报道,当前世界能源格局正在进行深刻调整与解构,新一轮能源革命蓬勃兴起。能源变革已经被广泛视作解决能源危机、保障能源安全、实现能源可持续发展、推动人类社会和谐发展的必然选择,世界各国、各地区都在积极寻求能源变革的有效路径。
报道称,城市是能源消费的主战场。城市是人类生产、生活的聚集地,也是人类利用能源、消耗能源的主要场所,呈现出消费占比高、能耗密度高的“双高”特点,城市是能源生产和消费革命的主体。
数据显示,2015年,城市以占世界一半的人口,消费了全球大约三分之二的一次能源,产生了70%与能源相关的碳排放从能耗密度看,纽约、巴黎、东京、上海等国际一流大都市核心区电力负荷密度达到1.6~2.6万千瓦/平方公里,即高峰期每平方公里1小时内仅用电就需要消耗约5~8吨标准煤。
专家表示,未来随着全球城市化水平的不断提升,产业、人口等进一步向城市集聚,人们生活水平与标准的不断提高,未来城市将在能源消费中占据更大比重。
希望新能源建设可以早日完善!
基础设施主要包括交通运输,机场,港口,桥梁,通讯,水利及城市供排水供气,供电设施和提供无形产品或服务于科教文卫等部门所需的固定资产,
它是一切企业,单位和居民生产经营工作和生活的共同的物质基础,是城市主体设施正常运行的保证,既是物质生产的重要条件也是劳动力再生产的重要条件。
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城市基础设施建设与城市发展的均衡协调是保证城市科学发展、可持续发展的前提。这种均衡协调包括基础设施与城市规模、功能和空间的均衡,与城市发展阶段和城市外部环境的均衡,城市基础设施系统本身以及各个子系统的完整性和有效性,各子系统之间的均衡和协调等等。
在强调均衡的基础上,城市基础设施的投资建设必须适度超前,避免建设滞后和盲目性。所以科学合理的城市基础设施发展规划是重要前提。
以城市供水为例,建设部政策研究中心的资料显示,要基本满足约3.5亿人口在饮用水数量和质量上的需要,解决全国近400座城市的供水紧张矛盾,估计到2010年约需供水投资2000亿元。
建设部以2004年为现状水平年,以2010年为规划,以2020年为规划远期,编制了城市给水系统布局、净水厂改造和建设、供水管网改造和建设、再生水设施建设等规划。
这一规划的制定和实施,不仅将满足全国城市发展对供水的需求,还将大幅度地提升水资源的利用水平。
根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》,建设部提出2007年底前基本完成对运行超过50年及老城区严重漏损的供水管网改造工作,到2010年全国城市供水普及率达到95%。
参考资料来源:百度百科-基础设施建设
同时太阳能热水系统提供一部分生活及生产热水、采暖、制冷应用。
太阳能照明系列,比如太阳能红绿灯,太阳能路灯,太阳能雕塑景观灯,服务城市交通,亮化体系。
1.人体能量
如果你生活在大城市,那么在不久的将来,你的身体也会成为一种城市能源。人类活动如跑步、散步等都可以用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯·格拉汉姆和撒德尤思·朱思雅克设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板,内装动作感应系统,可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明,是未来城市基础能源的一种很有借鉴意义的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。
2.粮食能源
迅速增长的生物燃料让我们得到启示:粮食永远伴随人类的一生,那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间,由于柴油供应短缺,在当时的菲律宾,椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一升汽油产生的能量。
目前,世界各国都在开始研究粮食能源,希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄中提炼乙醇。
3.藻类能源
在科学家的眼中,藻类是地球上石油和天然气的来源,并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有数据表明,每亩大小的藻类可以产生比传统的乙醇来源(如玉米)高15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。
在过去,用藻类提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受诸多条件限制,阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长,这制约了藻类能源的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法,他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻,然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试转基因藻类植物的提取和加工,一旦未来得到许可,转基因藻类将成为重要的新能源来源。
4.细菌能源
大肠杆菌一向不受欢迎,但是在未来也许就很受欢迎了,因为能从大肠杆菌中提取能源。
美国硅谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术:细菌中也可以提取“石油”。他们利用生物工程技术,对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养,促使这些微生物在细菌的作用下,把能量转换成乙醇或石油替代品。
在未来,一切都成为可能,细菌也会成为最受欢迎的能源产品。
5.垃圾能源
在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中,疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体,来作为时间旅行机的燃料。现在,好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后,新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。
该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元,建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨,每天发电量可达到21兆瓦。
废物转化为能源一直很有争议,批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和政府签订合同,采用这种新技术在未来生产更多的能源。
6.天气能源
这听起来有点不可思议,不过加拿大工程师路易斯·米彻尔德正在实验一种新的清洁能源产生方式:人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂,当气流上升温度升高时就会引起温度的差异,于是空气随之开始形成漩涡,漩涡带动发电机产生电能。
此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了,其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能,这足以供给20万户家庭的用电需求。
在日本,寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温,机场跑道使用顶级的隔热设备,能够最大限度地减少积雪融化。据测算,这一计划如能实现预期目标,每年可节约制冷费用约6000万日元,此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。
7.温室气体能源
发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为,其实温室气体一样也可以产生清洁能源,这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是,科学家正在测试一种热电发电机,看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。
8.有机废物能源
清洁能源其实来源并不清洁,简单地说,就是将有机垃圾变成燃料。美国正大规模兴起使用清洁能源的热潮,旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便,宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料。在加利福尼亚州,老式的沼气设备非常受欢迎。
未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国,已经出现了专门收集有机废物的能源转换工厂,专门收集各种有机废物,来提取生物燃料。
9.IT能源
开发替代能源可以缓解能源困境,但它们并非惟一的解决办法。
家庭和企业的大部分能源成本很高,是因为利用能源的效率不高,浪费太严重。美国一家新成立的Sentilla公司,重点研究能源管理技术。
通过智能芯片和软件来提高能源利用效率。他们研制的芯片能够测量计算机和服务器的耗电量,然后通过分析数据,得出最有效的使用IT设备的计划,充分提高IT产品的能源使用效率。
谈到利用效率,人们经常会说可以升级电网。但是由于技术问题,传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了,无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为,未来智能电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网卡集成到电力设备、燃气表、及水表上,使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址,这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况,达到节能的目的。
10.空气能源
当不刮风时,风力发电场就必须依靠其他的能源来维持发电机的运行。空气如何持续不断地提供能源呢?随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣,空气能源的利用技术将不是问题。
压缩空气能源储存系统的原理是将空气压缩进地下存储罐,作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI,开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车,能将压缩的空气高压储存在燃料罐中,当空气被释放,它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。
20x×年的一天,我漫步在公路旁。只见,公路两旁载满了挺拔的大树,公路上行驶的汽车都是用混合燃料发动的,不像以前那种汽油型的汽车开起来既要燃油,又污染空气。工厂和居民的用电也是用风能、太阳能、开发垃圾回收来发电。全都是一个崭新的能源利用法展现在我们的眼前。“能源”一个醒目的词语,“跳动”在我们的眼帘。你会想到什么呢?你可能会说“能源”这个词说熟悉,我不知道怎么说好。说不熟悉吧,我们生活中处处都有能源。那就让我们来聊一聊能源这个话题吧!
地球是在一次宇宙爆炸中炸出来的,它一炸出来就内涵丰富的能源。化工燃料、太阳能、核能、水能、石油、生物燃料等等……说了这么多,那到底什么是能源呢?能源就是能产生能量的物质。能源种类有很多:有一次能源、有二次能源、有可再生能源、还有非再生能源。一次能源是直接来自自然界未经加工转换的能源,此类能源有:化石燃料、太阳能、核能、生物燃料、水能等等……二次能源是由一次能源直接或间接转化而来的能源,此类能源有:电能、煤气、汽油、沼气、氢能等等……可再生能源是不随其本身的转化或被人类利用而减少的能源,此类能源有:太阳能、风能、地热能等等……非再生能源是随其本身的转化或被人类利用减少的能源,此类能源有:化石燃料、核燃料等等……打个比方吧,我们以前生活常见的传统能源它们有:原煤、天然气、汽油、煤油、热力、电力、石油气、柴油等等……还有许许多多的工程都用到了能源比如:三峡大坝和葛洲坝用水能、火箭发射升空用氢燃料、秦山核电站用原子能发电。大量的能源使用使我们成为了“石油”能源的“俘虏”,而我们现在在节约能源的基础上,开发了新的能源。摆脱了石油能源的依赖性,首先一利用风能和太阳能发电取消电网送电。再利用混合燃料发动汽车、利用氢能源的开发、利用生物来直接将太阳转化为氢、利用海浪发电、开发垃圾燃气来开发能源市场,使我们能更有效的开创能源的利用和起到环保的作用有利于生态环境。人类早就千方百计地从太阳能、水能、风能、生物能中寻找新的替代能源。这些能源都很重要,但专家们认为,它们都有自身的局限性。太阳能的能流密度太低,随昼夜、晴雨、季节的变化很大,难以成为大规模的工业能源,只能满足家庭以及一些特殊需要;水能增长的速度跟不上能耗增长速度,并对生态、生物链产生难以估量的影响;风能、地热能、潮汐能的资源和利用也各有局限,在未来的能源开发中作用不大;生物能倒是一种可以大规模使用的再生能源,但再生速度也难以赶不能源消耗增长的需要。
听了我对这能源新旧对比的介绍,你是不是对能源更加了解,更加有兴趣去开发,那让我们更多的有志之士来合理地去开发能源,使我们子孙后代受益无穷。