新能源的远虑与近忧论文3000字

未来广泛应用的新能源

---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。

收稿日期: 2006 - 07 - 01

论工业革命以来生态环境危机的

客观必然性及其根治途径

毕学云,张智婷,郝明亮,李吉利,李瑞平

(河北小五台山国家级自然保护区,河北蔚县075700)

摘要:在简要介绍全球生态环境危机现状的基础上,分析了工业革命以来生态环境危机产生的客观必然性,认为西

方式社会文化的主导、人口压力、对生态基本规律的认识不足、传统生存方式的缺陷、技术的滥用和自由经济制度的弊端是

主要原因,提出根治生态环境危机的根本出路在于控制人口增长、开发利用可再生能源、实施可持续生产和可持续消费。

关键词:工业革命生态环境危机客观必然性根治途径

中图分类号: X171. 1 文献标识码:A 文章编号: 1002 - 3356 (2006) 05 - 0048 - 03

1 全球生态环境危机现状

18世纪中叶以蒸汽机的发明所引发的工业革命,使

人类的生产水平和物质文明水平都得到了极大提高。但

与此同时,工业革命也带来了一系列的生态和环境问题,

引发了人类史上空前的生态环境危机,对当代人类的生

存与发展构成了严重威胁。这些全球性的生态环境危机

主要表现为水(蓝色)危机、粮食(绿色)危机、人口危机、

荒漠化、物种危机、生态死亡、臭氧层危机、大气污染、极

地污染、核污染、生化污染、基因炸弹(人种危机) 、全球变

暖,等等。

联合国发布的《千年生态环境评估报告》指出,过去

50a中,由于人口急剧增长,人类过度开发和使用地球资

源,一些生态系统所遭受的破坏已经无法得到逆转。报

告说,地球自然资源每年提供价值15万亿英镑的物产,

如新鲜的水、清洁的空气和鱼等,但是人类活动破坏大约

2 /3提供上述资源的生态环境,包括湿地、森林、菜地、河

流和海岸等。目前,地球上10% ～30%的珍稀野生动物

濒临灭绝24个生态系统中的15个正在持续恶化。大约

60%的人类赖以生存的生态服务行业,如饮用水供应、渔

业、区域性气候调节以及自然灾害和病虫害控制等,无法

进行可持续性生产,前景每况愈下。

报告认为,全球生态环境恶化危及人类健康与长久

发展。如果目前情况继续恶化下去,生态环境就有可能

发生突然变化,将导致水资源质量发生突变,新的疾病蔓

延,沿海地球海洋生物死亡,以及地球气候出现异常变

化。

2 生态环境危机的客观必然性

今天当全球性的生态环境危机将人类推到生死存亡

关头之时,只有对造成生态环境危机的原因进行深刻的

反思,方能探寻到解决环境危机的出路。关于环境危机

的主要原因,众说纷纭,莫衷一是,真可谓仁者见仁,智者

见智。据巴里·康门勒(Barry Commoner)教授的归纳,主

要有这几种见解: ①“富裕说”,认为富裕社会的废弃物

太多,还不如虽贫穷但与环境相和谐的穷人社会。②“进

取意识说”,认为问题的原因在于人类的内在进取意识,

认为人类是地球上最残忍的物种。③“人口说”,认为环

境危机是人口太多的缘故。④“教育说”,认为人类所受

的教育使人日益变得非人,变成不懂得为什么要爱自然。

⑤“宗教说”,认为原因在于基督教的自然存在的唯一目

的是服务于人类的信条。⑥“需求说”,认为污染的原因

不在工业界而在公众过旺的物质需求。⑦“技术说”,认

为原因在于以盈利为唯一目的的、失去控制的技术发展。

⑧“利润说”,认为原因在于毁坏环境比保护环境更容易

获得利润。⑨“政客说”,认为由于制定和执行环境政策

的政府机关被亲工业界的政客所把持,使得那些机关瘫

痪无力。⑩“社会制度说”,认为原因在于资本主义的社

会制度。

上述各说虽具有一定的合理性,但都不够全面、深

刻,不能切中生态环境危机根源的要害。笔者认为,造成

生态环境危机主要有如下这些原因:

2. 1 西方式社会文化的主导

工业革命导致的环境危机、生态冲突这些问题跟西

方式的社会文化理念有密切的关联。西方文化有3个显

著特征:强调竞争与征服漠视和谐,不仅仅漠视跟自然

的和谐,还漠视跟其它社会、其它文化的和谐无限制地

利用物质,认为资源永远无限。工业文明开采挖掘出地

底深处的几百种矿产资源,将其转化为人类可支配使用

的财富,支撑了人口新一轮的膨胀。其主要特征是:以毁

坏自然的方式征服和利用自然个人自由与财富消费至

上解除宗教和伦理对人的控制等等,这些要素构成了传

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统工业文明的主流意识形态。整个二十世纪,人类消耗

了1420亿t石油、2650亿t煤、380亿t铁、7. 6亿t铝、4. 8

亿t铜。占世界人口15%的工业发达国家,消费了世界

56%的石油和60%以上的天然气、50%以上的重要矿产

资源,全球各国各民族间出现严重的不平衡。目前,全球

石油剩余可采储量仅为1400多亿吨,按目前产量,静态保

障年限仅40a天然气的剩余可采储量为150亿立方米,

静态保障年限仅为60a。与此同时,地球环境遭到严重污

染,生态系统受到严重破坏,森林锐减、物种毁灭、气候变

暖、荒漠扩大、灾害频发,一场全面的危机摆在人类面前。

2. 2 人口压力

如前所述,人类赖以生存的生物圈是一个最大的生

态系统,它有着自己的负载阈限。而处在生物圈中食物

链最高位的人口的迅速增长,使生物圈的负载能力已达

到了极限,难以为继。英国经济学家马尔萨斯认为,如果

听其自然,人口增长会呈现几何图式(2、4、8、16⋯⋯) ,而

人类所需食物的增长最多是算术方式(1、2、3、4⋯⋯) ,最

后的结局当然十分悲惨。据悉,世界人口在有公元纪元

以来的第一个1000a里,只有3亿人。而在第二个1000a

里,就猛增至约60亿人。在这第二个1000a里,世界人口

有过两次大的增长。第一次发生在工业革命期间, 从

1750年到1900年的150a间,世界人口从原来的8亿增至

17亿。这期间的人口增长主要发生在西方工业化国家。

1950年以后,世界人口进入第二次高速增长期。从1950

年到1981年,世界人口从25亿猛增至50亿。31a里人口

就猛增了1倍。在此期间,人口增长主要发生在发展中

国家,发展中国家人口增长率大大高于发达国家。更有

甚者,在发展中国家,人口的增长与贫困的扩大是同步

的。

2. 3 对生态基本规律的认识不足

人类社会的发展,一时一刻也离不开地球的自然环

境。然而,人类在改造自然环境的进程中,只知道一味地

向大自然索取和掠夺,却没有认识到地球承载人类生存

的能力,取决于它能提供的生命支持系统和生物多样性。

人类发展的过程是一个不断改变“自然生态系统”的过

程,这个系统的发展既有利于人类的一面,也存在着不利

的一面,即过度耗竭自然资源和破坏自然生态系统,最终

将导致人类的不可持续发展。

人类造成的生态环境退化有三个途径: ①非生物资

源的消耗(地球上不可更新资源是有限的,是可耗竭的) 。

②向环境的排放(污染和废物排放往往超出环境的自净

能力) 。③生物量的损失(可更新资源的使用速度大于更

新速度) 。

因此,可以说,是人类活动产生的总压力超过了地球

的环境承载能力的可能性,才造成了环境危机。关于这

一点,恩格斯早在一百年前的《自然辩证法》一书中就曾

尖锐地指出:“⋯⋯我们不要过分陶醉于我们对自然界的

胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。

每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但

是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎意料的影

响,常常把第一个结果又取消了。”

由此可见,正是人类对生态基本规律的认识不足,对

生态资源肆无忌惮地无度挥霍,才导致生态环境的日益

恶化,从而给人类带来了前所未有的生态性灾难。因此,

人类只有善待自然,按照生态基本规律办事,运用使发展

更少地依赖地球有限的资源,更多地与地球承载能力达

到有机协调的方式来发展经济,才有可能躲过大自然对

人类新一轮更大范围的惩罚。

2. 4 传统生存方式的缺陷

我们知道,人类在适应环境的过程中,形成了从自然

界索取衣、食、居住等方面的物质和能量的生存方式,使

之能够世世代代地生存繁衍下去。但是,人类在和环境

进行了长期的抗争和苦斗,极大地发展了自己,增强了改

造自然的能力和水平之后,又逐步形成了以高投入、高消

耗为手段,以高速度、高发展为途径,以高消费、高享受为

目的的生存方式。这种生存方式的后果是对环境的高污

染和高破坏,是以牺牲环境来求取发展的。在今天当环

境危机成为威胁人类生存,制约经济发展和影响社会稳

定的直接因素,在震惊世界的公害事件频发不断,生态资

源遭到严重破坏的形势下,人类才对这种传统生存方式

的缺陷有了比较清醒的认识。在1989年12月22日第44

届联合国大会召开的环境与发展大会的决议(联大第44 /

228号)中就一针见血地指出:“全球环境不断恶化的主要

原因是无法长久维持的生产和消费形态,特别是工业国

家的生产和消费形态。”

当前,不论是发达国家,还是发展中国家,都遵循着

以大量消耗自然资源为特征的生存方式。高物质消费生

活方式驱动着高资源消耗的生产,而高资源消耗的生产

又导致了地球环境状况的恶化。环境危机的出现无不与

这种浪费型、破坏型的传统生存方式有着密切的关系。

人类现在每1年燃烧的矿物燃料就要自然界用100万年

的时间才能形成。

对这种传统的高消耗生产方式和高消费生活方式,

有识之士称其为“发展的失败”。具体地说,即正是传统

的生产方式、消费方式、思维方式等几乎所有方面组成了

威胁生态环境的社会惯性力量。因此,仅仅从其中一个

方面入手,或是以为更新的技术本身就会解决这样的问

题,或是寄希望于一套全新的发展战略,肯定是要失败

的。事实上,许多生物学家、生态学家、技术专家,当然还

有各方面的社会科学家都明确认识到,如果不对人类迄

今所处的生存方式,或者说对整个工业文明进行深刻反

思,人类断难改弦更张。

2. 5 技术的滥用

如所周知,科学技术的迅猛发展在给人类物质生活

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带来空前繁荣的同时,也给人类带来了前所未有的灾难。

正是科学技术的发展,才使人类具有了改造自然的能力。

它使人类能更大规模地采矿、办工业,从而向自然界索取

更多的物质和能量,并同时向环境排出日益增多的废弃

物。尤其是化学技术的发展,使人类能合成许多自然界

根本没有的化学品,在排入环境后长期在食物链中循环,

危害人体健康。

可见,由于人类滥用科学技术向大自然贪婪地索取

和掠夺,最终是搬起石头砸自己的脚。但是,科学技术是

一把双刃剑,它既有为害人类的一面,又有造福人类的另

一面。人类只有正确使用科学技术,将其运用于环境保

护方面,大力发展节能技术、生态农业技术、以及其他一

系列技术,实行封闭的工业生态循环,采取清洁生产方

式,实现废物的无害化、资源化,把对环境的负荷减少到

最低限度,才能达到人与自然的和谐,从而实现人类社会

的永续发展。

2. 6 自由经济制度的弊端

自由经济制度要求整个社会关系商品化,要求按照

等价交换的原则自由买卖、自由竞争、自由贸易、自由经

营。为了实现这一目的,其保障和鼓励,甚至放纵私人自

由地无限制地从事各种创造财富的活动。然而,这些活

动大多是以疯狂掠夺自然资源和严重污染环境为代价来

获取其高额利润的。在这种制度下,人人只图急功近利,

不顾长远后果。而正是这种对利润的贪婪导致了对大自

然的严重破坏。自由市场经济制度无内在目标和固定方

向,仅仅服从于供需力量的调节。在这种经济体制下,某

些人类的共有物(即共有资源) ,如空气、水等人类生存所

必需的物质基础,往往被少数人或集团用做换取个人或

集团利益的牺牲品。

对此,美国著名学者巴里·康门勒(Barry Commoner)

教授曾指出:在自由市场经济体制下,资金趋向于流向能

在最短时间内产生最大收益的生产项目及其所属的企

业。在这种体制下,投资实际上由公司决定。而公司作

出选择的依据是收回投资和创造利润的周期的长短。它

们当然选择周期短的。不幸的是,有利于环境的,同时从

长远看经济效率更高的项目往往需要大量的初始投资,

而且资金和利润的回收周期长,因此不可能在自由市场

经济体制下为投资者们所喜欢。因为自由市场经济体制

下的资金分配不可能自发地照顾环境质量所代表的社会

效益。这就需要政府以“有形之手”加强对自由经济活动

的干预、控制和调节,以克服自由经济“无形之手”所无法

触及的个人权利的滥用和资源浪费之流弊,防止共有物

悲剧的发生。

3 生态环境危机的根治途径

环境问题是在发展中产生的。导致生态环境退化的

根源在于不可持续的生产与消费方式。发达国家在发展

中,不顾自然生态系统的承受力,消耗了地球上大量的自

然资源和能源,向环境中排放了大量的污染物,导致环境

问题的加剧和环境问题的全球化。目前,世界上少数地

区的消费极高,但大部分人类的基本消费需求尚未得到

满足。正是工业化国家的不可持续的生产和消费模式加

剧了环境退化和世界一些地区的贫困。

作者认为,要从根本上铲除生态环境危机产生的根

源,需从控制人口增长、开发可再生能源、实施可持续生

产和可持续消费等4个方面入手。

3. 1 控制人口增长

根据世界人口学家估计,目前全球正以每年1 亿人

的速度在增长,到2030年,人口将可能达到100亿。地球

资源在开发利用的速度上目前已显得赶不上人口增长的

速度。而正是世界人口的迅速增长给生态环境,尤其对

土地、水、物种等造成巨大的压力,并造成了森林的锐减,

土壤的退化,生态的恶化,资源的浪费,物种的减少等一

系列生态环境问题。因此,为了保护地球资源和生态环

境,控制人口增长已成为人类迫在眉睫的共同任务。

3. 2 开发可再生能源

再生能源主要有水能、太阳能、风能、地热能、生物质

能等,其最大的特点是具有自我恢复能力,人们在使用过

程中,再生能源可以从自然界中源源不断地得到补充,取

之不尽,用之不竭,而且几乎是零污染,对生态环境的破

坏微乎其微。因此,大力开发利用可再生能源是缓解煤、

石油、天然气开采压力,减轻生态环境破坏的一条重要途

径。

3. 3 可持续生产

可持续生产是指满足消费者对产品需求而不危及子

孙后代对资源和能源需求的生产。实行可持续生产的主

要途径是在工业发展中推行清洁生产。清洁生产是指利

用先进的工艺、技术和管理方法,提高资源和能源利用

率,降低物耗、能耗,最大限度地减少废弃物排物量生产

经营活动。按照联合中巴黎工业与环境活动中心的定

义,清洁生产是:“将综合预防的环境策略,持续应用于生

产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险”。

目前,世界上普遍使用的、达到清洁生产的主要途径

是: ①调整产品结构,用无污染、少污染的产品代替毒性

大、污染重的产品。②调整原料结构,用无污染、少污染

的能源和原材料代替毒性大、污染重的能源和原材料。

③调整企业技术结构,用消耗少、效益高、无污染、少污染

的技术、工艺和设备替代消耗高、效益低、污染产生大、污

染重的技术、工艺和设备。④设计物料闭路循环,开展

“三废”综合利用,最大限度地利用能源和原材料,实现物

料最大限度的厂内循环。⑤强化企业工业生产管理,减

少跑、冒、滴、漏和物料流失。⑥对少量的、必须排放的污

染物,采用低费用、高效能的净化处理设备,进行最终的

处理、处置。⑦建立无废工业区。

(下转第54页)

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小区,开展规范的湿地和鸟类保护工作,试验性建设湿地

恢复工程。

(4)建立湿地公园。在北戴河湿地等近城市区和南

戴河、黄金海岸等旅游区的湿地,规划建设具有保护和开

发相协调的示范性特色湿地公园,同时发挥湿地的生态

效益和经济、社会效益。

(5)探讨建立并逐步健全湿地保护社区参与机制。

在参照国内外其它地区社区参与湿地保护成功经验的基

础上,探讨性建立符合秦皇岛沿海湿地保护实际的社区

参与机制,使沿海湿地的保护和湿地所在县、乡、村社区

经济利益协调发展,让群众从保护湿地中得到实惠,从而

更加积极主动参与保护行动。

参考文献

[ 1 ]国家林业局《湿地公约》履约办公室. 湿地公约履约指南

[M ]. 北京: 中国林业出版社, 2001.

[ 2 ]国家林业局,等. 中国湿地保护行动计划[M ]. 北京: 中国林

业出版社, 2000.

(上接第50页)

3. 4 建立可持续的消费模式

《21世纪议程》提出,世界所有国家均应全力促进可

持续消费模式,发达国家应率先达成可持续消费模式,发

展中国家应在其发展过程中谋求可持续消费模式,避免

工业化国家的那种过分危害环境、无效率和浪费的消费

模式,工业化国家要提供更多的技术和其他援助。

政府和商业界对改变消费模式具有举足轻重的作

用。具体手段有:运用经济刺激,改变消费行为调整价

格结构,使价格能够反映出环境的价值取消对不可持续

消费模式的保护性补贴提高消费者的环境保护的经验

和意识等等。

80年代以来,世界上出现了以环境标志(绿色标志)

制度为核心的绿色消费浪潮,对转变不可持续消费模式

产生了推动作用。环境标志(绿色标志)是某一个国家依

据环境标准,规定产品从生产到使用全过程必须符合环

境保护的要求,对符合或者达到这一要求的产品颁发证

书或标志。如果商品上印制了特定的环境标志,就表明

该商品的生产、使用及处置全过程都符合环境保护的要

求,不危害人体健康,对环境无害或少害,有利于资源再

生和回收利用。

参考文献

[ 1 ] [美]D. 米都斯,等. 增长的极限[M ]. 四川:四川人民出版社,

1984.

[ 2 ] 王进. 我们只有一个地球[M ]. 北京:中国青年出版社, 1999.

[ 3 ] 陈鸿清. 发展新思路[M]. 北京:中国国际广播出版社, 2000.

[4 ] 王样荣. 生态与环境[M ]. 东南大学出版社, 2000.

[ 5 ] [德]狄特富尔特,等. 人与自然[M ]. 三联书店, 1993.

[ 6 ] 戴星翼. 走向绿色的发展[M ]. 上海:复旦大学出版社, 1998.

(上接第51页)

吸入鼻腔才有效, 45日龄时进行第二次新城疫II系疫苗

免疫, 15日龄时翼内皮下刺种鸡痘疫苗。在免疫各种疫

苗前后3天内饲料中不加抗菌素药物。

3. 8 消毒

室内和所用设备都要定时进行消毒。

3. 8. 1 地面消毒 用1%新洁尔灭或4%来苏儿水进行

喷洒消毒,每周进行1次。

3. 8. 2 空间消毒 在育雏前20天用熏蒸法进行消毒。每

立方米空间用42ml福尔马林溶液倒入盛有21g高锰酸钾的

容器中,熏蒸后密闭24～48h,然后通风换气放出甲醛气体。

3. 8. 3 设备消毒 我们用的温度计、湿度计、饮水器、食

槽等设备,都要用新洁尔灭或生石灰粉等药品冲洗,然后

用净水洗净,在阳光下晒干,即达到消毒效果。

4 小结

通过对褐马鸡雏鸡的研究饲养,除获得了适合雏鸡生长

的基本因子的理论数据外,还得出了几点经验,总结如下:

4. 1 行为习性

雏鸡刚能站稳行走就表现出好动、好斗的习性,特别

爱啄抱窝鸡的冠和眼, 3日龄时行走奔跑速度加快,爬坡

能力增强,在野外不易抓到。雏鸡从9日龄时开始有沙

浴现象,两周后夜间飞到架上休息,每天的上午8: 00 ～

10: 00时,下午的5: 00～7: 00时,是其活动和取食最旺盛

的时候,中午11: 00～14: 00时不爱动,也不肯取食,但这

个时间饮水较多。

4. 2 健康标志

雏鸡早晨粪便的颜色、形状基本能代表其是否健壮,

如果呈圆柱状、条状、棕绿色、表面有白色的尿酸盐沉着,

说明鸡健康如果盐成份增加,呈白色糊状或石灰浆样的

稀粪,多感染了痢疾如果是黄白色、黄绿色并附有粘液、

血液等恶臭稀便,说明感染伤寒等急性病。

鸡群中的啄羽、啄肛、啄趾及其它异食现象和有无软

腿,能帮助判断日粮中营养是否充足和平衡,以便及时调

节各种营养元素。

4. 3 生长情况

从鸡群中选即将进入亚成体的5只鸡分别在6周龄、

7周龄、8周龄、9周龄测量其6个相关指标,通过计算、比

较得出:雏鸡在即将进入亚成体时,也就是49日龄以后,

生长速度最快。

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未来能源十步走 人类将摆脱对石油的依赖

据7月号《大众科学》(注：中文版《科技新时代》)报道，石油价格一路上扬，“石油危机”成为目前最流行的词汇，很多人甚至产生了石油还够用多久的疑问？石油总有一天会耗尽，这毫无争议，但这并不意味着世界末日来临。以石油消耗大户美国为例，美国科学界从石油危机中看到的不是绝望，而是能源的复兴，他们认为，美国到了严肃地考虑从石油转换到清洁、可再生的能源的时候了，而美国已经具备了相关的技术，只要再进一步开发，美国将彻底摆脱对进口石油的依赖。

一 利用风能

地球上的化石能源(石油)终究是有限的，为了人类的持续性发展，必须找到其他可替代能源，而风能就是一个很好的选择。在美国科罗拉多州的博尔德南部的高原上的平旷地带，矗立着四排实验性涡轮机，这些机器在冰雪覆盖的洛矶山脉的映衬下更显得巍为壮观，150英尺的叶片在微风的吹拂下缓慢地旋转着。美国能源部可再生能源实验室的主工程师萨迪·布特菲尔德说：“如果你要选择一个商业涡轮机发电农场，你决不会看中这个地方。但这里却是一个完美的风能实验场地。因为在这里我们可以获得风速为每小时100英里的风能条件。我们通过在这种条件下的实验能很快地知道哪种设计应该淘汰。”1991年，一份政府有关风能的概论作出了如下结论：堪萨斯州、北达科他州和德克萨斯三州有着丰富的风力能源，仅这三个州的风能就可足够满足整个美国的能源需求。今天看来，这项报告不免有些估计过低了。在过去的20年中，风能的价格已经下降了85%，这在很大程度上归功于不断提升的涡轮机效率。政府还制定很多条令来鼓励民众购买利用风力所产生的电能，可以想见在不久的未来使用风力电能必成大势所趋。

二 取消电网

现有的输电系统是从能源中心通过电线向用户送电。这样做有很大一个缺点，那就是输电过程中会损失很多电能。所以更好的供电系统是“分布式发电”。可以在住处和工作地点附近利用风能和太阳能发电，做到自给自足。例如，可以利用地热系统给建筑物供暖和降温，利用屋顶上的太阳能电池提供电力，多余的电能还可以输送到当地的供电系统中，以零售价卖掉，这样还能获取一部分收益。这些措施简便易行，远好于建设发电厂和进口国外的能源。有人估计，一个这样的小型发电厂所需要的太阳能发电设备的造价可在四年内回收回来。既然有这么多的优点，何乐而不为呢？

三 混合燃料汽车

美国陆军宣布将开发一种使用新型混合燃料的“悍马”(Humvee)战车，它预示着混合燃料汽车的时代已经来临。混合燃料汽车通过内燃和电驱动，提高能源利用效率。今天混合型汽车已不再仅仅是陈列室中供人参观的样品，它已完全步入了实用阶段。这将大大削减汽油的使用量，汽车排放的尾气也将随之大幅减少。被称为插入式混合型电动车可以夜间在自家的车库中充电，夜间电费低廉，这样就节省了一项不小的开支。加州大学伯克利可再生能源实验室主任丹尼尔·卡门说：“如果在一夜间，美国的汽车全部被这种混合型汽车所取代，石油的消耗量将会下降70-90%，美国进口石油的时代将彻底结束，在未来多年中，美国的石油将完全可以自给自足。”

四 制造质量更好的乙醇

今年，美国汽车制造商将生产100万辆灵活燃料车，乙醇加油站的数量将增加三分之一，达到大约1000家。现在美国所生产的绝大多数乙醇是由玉米粒发酵而来，这个过程要消耗相当数量的化石燃料。丹尼尔·卡门将这种由基于玉米的乙醇看做是一种过渡型燃料，他说：“要想使用乙醇替代石油，防止全球进一步变暖，我们需要进行一次从玉米乙醇到纤维乙醇的大规模革新运动，纤维乙醇的原料可以有多种选择，柳枝稷、木片以及像玉米芯和玉米杆这样的农业废料都可以用做生产纤维乙醇的原料。现在用于制造乙醇的酶的造价很高，不过这个问题并不难解决。”白蚁后肠中的微生物可以将植物纤维素转化成碳水化合物，美国能源部联合基因组研究所主任艾迪·卢宾说：“我们正在测定那些微生物DNA序列，将来可以通过生物工程制造出新的机体来分泌这些酶。”这样我们就可以利用虫子的体液来驱动我们的汽车前进，摆脱了对化石能源的过度依赖。

五 利用太阳能

明年初，在洛杉矶东北部的一个沙漠农场中将会出现数十个巨大的凹镜。每个凹镜的直径为37英尺，这些凹镜通过电子控制可以自动跟踪太阳，将阳光反射到一个热量收集器上，热量收集器利用这些浓缩的阳光将氢加热到1，300华氏度，通过斯特林发动机驱动发电机发电。当世界上最大的太阳能农场完工后，在摩加伏沙漠4，500英亩的范围内将会布满大约2万个这样的凹镜收集太阳能，利用这些能量产生的电能将可以向287，000个家庭供电。每小时到达地球上的这些太阳能可以满足全世界一整年的电力需求。我们很久以来就已经知道如何利用太阳能来为加热空间和水，但将阳光转化为电能却存在很大困难。

斯特林太阳能凹镜可以将30%的太阳能转化为电能，这是世界上将太阳能转化为电能效率最高的一种技术。科学家希望通过技术改进可以使这个转化率提高至50%。其他的能量企业家还有更为远大的设想。美国航空航天局的科学家一直以来梦想有一天能在太空中利用太阳能发电，然后通过微波将能量将能量输送到各个家庭。随着科学的不断进步，终有一天这个设想一定可以变为现实。

六 制造氢能源

氢能源的潜力巨大，但将其他物质转化为氢并不件容易的事。自然界中不存在纯氢燃料，今天最制造氢最便宜的方式是通过石油或天然气获得，但这并不能避免产生二氧化碳。氢燃料电池的效率是内燃机的二倍多。在冰岛，丰富的可再生能源使氢经济的产生成为可能。在美国，未来的某天可以利用多余的风能来生产氢燃料。研究人员还可以利用基因工程来制造出有生物来直接将太阳转化为氢。

七 利用海浪能发电

美国的海岸线的海洋蕴含着巨大的能量，其中大约有八分之一可以开发利用，同时还不会污染环境。这些可利用能源总量相当于我们现在所有的水力发电厂发电的能量总和。在可利用能源这个竞技场中，欧洲一直走在世界的前列。今年夏天，在葡萄牙，工作人员正在安装一种海岸波浪能转化器。这种蛇状的钢管一半浸于水中，一般露出水面，一直向远海方向延伸了3英里。至2008年这种装置将可以为大约15，000个家庭供电。波浪能的优点是它的能量密度是风能的10至40倍。目前潮汐涡轮机技术发展迅猛，这无疑为波浪能的利用铺平了道路。今年夏天，在纽约东河的水下的六个涡轮机在河流潮汐流的驱动下将开始投入发电。缓慢旋转的推进器第一年将会产生525，000千瓦时的能量。为期18个月的试验表明，布设足够多的涡轮机将可以为8，000户家庭供电。虽然它现在的发电能力有限，但它毕竟代表着未来的能源的一种发展方向，这是件激动人心的事情。这将是世界首个产能潮汐涡轮机农场，这种样机将可以为我们提供稳定的无污染能源。维吉尼亚的海洋学家乔治·哈格曼说：“我们可以称它为月亮能，风时有时无，但从现在开始至未来的1000年，月亮和潮汐会始终存在。”

八 向地下要能源

美国地热能协会执行理事卡尔·格威尔说：“在德克萨斯州西部废弃的油井中冒上来的热水中含有5，000兆瓦的地热能。现在因为没有加以利用，这些能量正在被白白浪费掉，现在我们对这种能量使用的能力远超过了我们对这种技术的实际使用。”地热能可以被用来发电或给建筑物供热。夏威夷、阿拉斯加以及西部各州都分布有丰富的地热能。

可以利用温度为160华氏度水温的地热水库发电。一些公司正在开发德克萨斯州、阿肯色州、佐治亚州和西维吉尼亚州的低温热泉，一旦开发成功，将可以使美国地热发电能力在未来4至5年的时间翻一番。

九 开发垃圾燃气

自旧石器时代，我们就一直在燃烧生物物质，当时人们利用燃烧木头来给山洞供暖，烧烤大型动物的肉。今天绝大多数的生物质能量仍来源于木材，但现在我们要做的是怎样利用这些农业废料和草本植物来发电。这些物质与化石燃料一样，燃烧时会产生二氧化碳。但生物质燃烧时释放的二氧化碳何以通过其生长时吸收二氧化碳获得平衡。在所有的新技术中，气化或许是最具潜力的一种。气化系统在低氧环境中通过极度高热将农业废料或任何一种生物质转化为氢和二氧化碳的混合气体，这种气体可以在锅炉中燃烧，或可以替代涡轮机中的天然气，这些气体可以被用来驱动蒸汽涡轮机进行二次性发电，整个过程中产生的多余热量还可以用来给建筑物和整个城镇供热。

十 节能从我做起

回想上世纪70年代，所谓的节能就是关灯。《家庭能源饮食》一书的作者保罗·舒基尔表示，今天，随着科技的发展，我们节约能源可以充分利用技术优势。现在，美国平均每1美元的经济产出所消耗的能源比30年前减少了47%。令人遗憾的是，由于输送电力的效率有待提高，所以，大量能源在抵达每一个家庭和办公室之前就被浪费了。对此，消费者无能为力，但他们可以从我做起，在自己的家中或办公室里有意识地节约能源。最清洁最廉价的能源就是不用能源。

楼主你好！很高兴能回答你的问题！国际油价破百之后，新能源再次被人们关注。然而，新能源在缓解能源危机这个大舞台上，到底能发挥多大的作用？哪些新能源又值得消费者期待呢？ 面对高油价和潜在的石油供应危机，各国政府都把解决能源问题作为维护国家安全的战略问题提到议事日程中来。中国工程院博士冀星说，摆在各国政府面前的有两条道路：一是开源节流，寻求更多的石油供应渠道，并提高石油的使用效率；二是开发新能源。 为了促进新能源的开发利用，2006年1月1日，我国正式颁布实施了《可再生能源法》。该法将可再生能源的范围进行了限定，即风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家还出台了一系列政策和措施，旨在推动以秸秆、甘蔗、玉米等农林产品以及畜牧业生产废弃物等为代表的生物能源发展。 2007年，国家发改委发布的《能源发展“十一五”规划》，描绘出一幅未来5年我国能发展的蓝图。 乙醇汽油推广范围逐渐扩大 在众多新能源中，目前我国唯有乙醇汽油真正得到了推广，并且范围逐渐扩大。现在吉林、辽宁、黑龙江、河南、安徽五省及湖北、山东、江苏、河北、广西五省的部分地区都在使用乙醇汽油。 乙醇俗称酒精，车用乙醇汽油是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的一种新型汽车燃料。它基本不影响汽车的行驶性能，还可以减少有害气体的排放量。 虽然乙醇汽油的技术成熟，推广也一直稳步进行，但就在国务院2007年举行的一次关于可再生能源的会议上决定，我国将停止新建的粮食乙醇燃料项目。据了解，出台这一政策是为了保证粮食安全，保证玉米、小麦和其他农产品的种植比例平衡。农业部农村经济研究中心的有关专家认为，由于利用率最高、价格最为低廉，以木薯资源制造酒精前景广阔，我国燃料乙醇由此向非粮乙醇转折。 中国汽车技术研究中心高海洋博士认为，从长远角度讲，推广乙醇汽油是节约能源，提高环保质量的有力举措，但就试点情况来看，在全国范围推广则要在成本、价格、政策等方面加以规范，这需要整个供求市场的磨合，而不是一朝一夕的事。 生物柴油三年后进入正规加油站 生物柴油作为传统柴油的替代能源已经得到世界各国的重视，我国的中国石油、中国石化、中国海洋石油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。有关方面预测，三年后生物柴油能进入正规加油站。 生物柴油是以动植物油脂为原料的可再生能源，与传统石化柴油相比，生物柴油具有润滑性能好，使用安全等优势，目前全球生物柴油的主要应用领域是为汽车提供动力燃料。使用生物柴油车辆无需改装，只要与普通柴油按照一定比例调和即可。 2006年，国家颁布《中华人民共和国可再生资源法》。虽然已有法规确定生物柴油的合法地位，但广大消费者近两年内还很难在正规加油站购买到。 据了解，国家对成品油的监管非常严格，而目前生物柴油的质量参差不齐，如果在加油站销售，质量无法保证。另外，产量太小也是制约生物柴油走进正规加油站的重要原因。国家发改委对生物柴油今后的推广已经有初步的计划，就是按照乙醇汽油的推广方式来分区域封闭式推广。 中国工程院博士冀星透露，根据国家发改委的整体规划和四大集团研究实验进度，预计三年后生物柴油才能进入正规加油站。 氢能源应用在车上有待时日 与生物质能源相比，氢能源的发展势头略显弱势，但世界各国的研究机构和汽车制造企业在研究开发氢技术方面都取得了一些成绩。美国的通用汽车公司把远期目标定位在氢能源车，“雪佛兰Sequel”是该公司最新一代的氢能源概念车。 氢能源是一种二次能源，目前主要的来源是利用水资源制取的。我国氢的来源极为丰富，制造提取的技术水平也有了一定的基础，水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法都已形成规模。 虽然氢能源来源广泛，但作为新能源在车辆上推广还有一定难度。首先，提取氢能源的成本极高；第二，需要对车辆进行较大改造；第三，大量提取氢能源的难度较大；第四，需要广泛建造氢加注站点。业内专家认为，获得大量廉价的氢，是实现氢能利用的根本。 太阳能汽车的美好前景 1999年，巴西圣保罗大学的科研人员设计出一款新型太阳能汽车，这种汽车全部使用太阳能作为能源，发动机和车轮之间没有传输装置，最高时速超过100公里。这是世界上有报道的第一款真正意义上的太阳能汽车。 2003年，由日本大学生制造的氢(hydrogen)和太阳能汽车成功穿越澳洲。该车从柏斯穿越沙漠行驶到悉尼，行程4084公里。汽车的排放物包括纯净水，悉尼市长特恩布尔在汽车抵达悉尼后，将水一饮而尽。 南京理工大学车辆工程系吴小平教授分析说，太阳能汽车进入商业时代，至少还要30-50年，但太阳能在汽车上的局部应用，10年之内应可见到。比如随着汽车上空调、多媒体等大量需要耗用发动机动力供电的电器设备的使用，燃油发动机已经越来越难以满足需要，那么用太阳能电池替代发动机的部分功能，就既可减少汽车尾气排放量，又可提高发动机工作效率。另外，高尔夫球场、风景区等对环保要求较高，而对动力要求不高的场所，可能会使用太阳能小车做工作车或游览车。 神秘的“可燃冰” 在全世界寻找替代能源的努力中，一种神秘的物质逐渐浮出水面，它就是深藏在海底的比石油、煤燃烧值高数倍，被称为后石油时代能源的“可燃冰”。 这种天然气水合物的晶体叫“可燃冰”，学名为“天然气水合物”，它透明无色，形似笼状的独特的冰结晶体，点火即燃烧，常温下分解出天然气，所以又叫“气冰”、“固体瓦斯”，是一种高能量的能源。我国在西海北部已经发现可燃冰的存在。 目前，很多国家都只是证明其在某一地区内含有“可燃冰”这种资源，但却很难说出具体的可采储量。由于“可燃冰”分布于海底，因此勘探起来有很大难度，至少现阶段世界各国都不能像探测石油、天然气一样，通过分析地质构造和进一步勘探确认“可燃冰”的探明可采储量。 “采集实物样本还具有一定的难度，‘可燃冰’的开发利用就更是难上加难。”专业人士指出，开发“可燃冰”非常危险，由于水化物是在低温高压下形成的。且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放，释放过程中一旦失控，难免酿成灾难。因此业界认为“可燃冰”成为新能源只是人类的一个希望。 电动汽车蓄势待发 电能汽车也称电动汽车，其工作原理是依靠蓄电池的电力使汽车发动机运转，使电能转化为机械能，从而驱动汽车。 电能汽车可以有效解决传统汽车燃油的污染问题，很多国家和机构都在研究电能汽车，而电能汽车的主要问题是蓄电池的蓄电能力大小，它直接影响着汽车的行驶速度和行驶距离。 现在，国内外各知名汽车厂商都开始下大力气开发电能汽车。 比亚迪首款电动汽车F3e使用电能驱动，没有排放，没有污染，甚至没有汽缸发动机的噪音，充足电以后以140－150公里／小时的速度可行驶570公里，这种环保汽车的远景变得越来越清晰。 电能汽车的发展将有效缓解能源危机，成为新能源动力车的重要组成部分。 编后 石油仍是当前最廉价的车用能源 除了燃料乙醇、生物柴油和氢能源以外，风能、太阳能、水能等都可以作为替代能源用于车辆，但目前它们还停留在概念的范畴，石油仍是当前最廉价的车用能源。 石油价格上涨已经变成了不可逆转的趋势。除非找到真正具有市场实用价值的替代能源，否则整个世界都将不可避免地沦为“石油的奴隶”。 寻找新能源的意义不在于最终完成了什么样的研发，而在于它给我们提供了一种全新的思路、一种可能。 希望我能够帮到你！呵呵~

收稿日期: 2006 - 07 - 01论工业革命以来生态环境危机的客观必然性及其根治途径毕学云,张智婷,郝明亮,李吉利,李瑞平(河北小五台山国家级自然保护区,河北蔚县075700)摘要:在简要介绍全球生态环境危机现状的基础上,分析了工业革命以来生态环境危机产生的客观必然性,认为西方式社会文化的主导、人口压力、对生态基本规律的认识不足、传统生存方式的缺陷、技术的滥用和自由经济制度的弊端是主要原因,提出根治生态环境危机的根本出路在于控制人口增长、开发利用可再生能源、实施可持续生产和可持续消费。关键词:工业革命生态环境危机客观必然性根治途径中图分类号: X171. 1 文献标识码:A 文章编号: 1002 - 3356 (2006) 05 - 0048 - 031 全球生态环境危机现状18世纪中叶以蒸汽机的发明所引发的工业革命,使人类的生产水平和物质文明水平都得到了极大提高。但与此同时,工业革命也带来了一系列的生态和环境问题,引发了人类史上空前的生态环境危机,对当代人类的生存与发展构成了严重威胁。这些全球性的生态环境危机主要表现为水(蓝色)危机、粮食(绿色)危机、人口危机、荒漠化、物种危机、生态死亡、臭氧层危机、大气污染、极地污染、核污染、生化污染、基因炸弹(人种危机) 、全球变暖,等等。联合国发布的《千年生态环境评估报告》指出,过去50a中,由于人口急剧增长,人类过度开发和使用地球资源,一些生态系统所遭受的破坏已经无法得到逆转。报告说,地球自然资源每年提供价值15万亿英镑的物产,如新鲜的水、清洁的空气和鱼等,但是人类活动破坏大约2 /3提供上述资源的生态环境,包括湿地、森林、菜地、河流和海岸等。目前,地球上10% ～30%的珍稀野生动物濒临灭绝24个生态系统中的15个正在持续恶化。大约60%的人类赖以生存的生态服务行业,如饮用水供应、渔业、区域性气候调节以及自然灾害和病虫害控制等,无法进行可持续性生产,前景每况愈下。报告认为,全球生态环境恶化危及人类健康与长久发展。如果目前情况继续恶化下去,生态环境就有可能发生突然变化,将导致水资源质量发生突变,新的疾病蔓延,沿海地球海洋生物死亡,以及地球气候出现异常变化。2 生态环境危机的客观必然性今天当全球性的生态环境危机将人类推到生死存亡关头之时,只有对造成生态环境危机的原因进行深刻的反思,方能探寻到解决环境危机的出路。关于环境危机的主要原因,众说纷纭,莫衷一是,真可谓仁者见仁,智者见智。据巴里·康门勒(Barry Commoner)教授的归纳,主要有这几种见解: ①“富裕说”,认为富裕社会的废弃物太多,还不如虽贫穷但与环境相和谐的穷人社会。②“进取意识说”,认为问题的原因在于人类的内在进取意识,认为人类是地球上最残忍的物种。③“人口说”,认为环境危机是人口太多的缘故。④“教育说”,认为人类所受的教育使人日益变得非人,变成不懂得为什么要爱自然。⑤“宗教说”,认为原因在于基督教的自然存在的唯一目的是服务于人类的信条。⑥“需求说”,认为污染的原因不在工业界而在公众过旺的物质需求。⑦“技术说”,认为原因在于以盈利为唯一目的的、失去控制的技术发展。⑧“利润说”,认为原因在于毁坏环境比保护环境更容易获得利润。⑨“政客说”,认为由于制定和执行环境政策的政府机关被亲工业界的政客所把持,使得那些机关瘫痪无力。⑩“社会制度说”,认为原因在于资本主义的社会制度。上述各说虽具有一定的合理性,但都不够全面、深刻,不能切中生态环境危机根源的要害。笔者认为,造成生态环境危机主要有如下这些原因:2. 1 西方式社会文化的主导工业革命导致的环境危机、生态冲突这些问题跟西方式的社会文化理念有密切的关联。西方文化有3个显著特征:强调竞争与征服漠视和谐,不仅仅漠视跟自然的和谐,还漠视跟其它社会、其它文化的和谐无限制地利用物质,认为资源永远无限。工业文明开采挖掘出地底深处的几百种矿产资源,将其转化为人类可支配使用的财富,支撑了人口新一轮的膨胀。其主要特征是:以毁坏自然的方式征服和利用自然个人自由与财富消费至上解除宗教和伦理对人的控制等等,这些要素构成了传·48·第5期 河北林业科技 2006年1 0月统工业文明的主流意识形态。整个二十世纪,人类消耗了1420亿t石油、2650亿t煤、380亿t铁、7. 6亿t铝、4. 8亿t铜。占世界人口15%的工业发达国家,消费了世界56%的石油和60%以上的天然气、50%以上的重要矿产资源,全球各国各民族间出现严重的不平衡。目前,全球石油剩余可采储量仅为1400多亿吨,按目前产量,静态保障年限仅40a天然气的剩余可采储量为150亿立方米,静态保障年限仅为60a。与此同时,地球环境遭到严重污染,生态系统受到严重破坏,森林锐减、物种毁灭、气候变暖、荒漠扩大、灾害频发,一场全面的危机摆在人类面前。2. 2 人口压力如前所述,人类赖以生存的生物圈是一个最大的生态系统,它有着自己的负载阈限。而处在生物圈中食物链最高位的人口的迅速增长,使生物圈的负载能力已达到了极限,难以为继。英国经济学家马尔萨斯认为,如果听其自然,人口增长会呈现几何图式(2、4、8、16⋯⋯) ,而人类所需食物的增长最多是算术方式(1、2、3、4⋯⋯) ,最后的结局当然十分悲惨。据悉,世界人口在有公元纪元以来的第一个1000a里,只有3亿人。而在第二个1000a里,就猛增至约60亿人。在这第二个1000a里,世界人口有过两次大的增长。第一次发生在工业革命期间, 从1750年到1900年的150a间,世界人口从原来的8亿增至17亿。这期间的人口增长主要发生在西方工业化国家。1950年以后,世界人口进入第二次高速增长期。从1950年到1981年,世界人口从25亿猛增至50亿。31a里人口就猛增了1倍。在此期间,人口增长主要发生在发展中国家,发展中国家人口增长率大大高于发达国家。更有甚者,在发展中国家,人口的增长与贫困的扩大是同步的。2. 3 对生态基本规律的认识不足人类社会的发展,一时一刻也离不开地球的自然环境。然而,人类在改造自然环境的进程中,只知道一味地向大自然索取和掠夺,却没有认识到地球承载人类生存的能力,取决于它能提供的生命支持系统和生物多样性。人类发展的过程是一个不断改变“自然生态系统”的过程,这个系统的发展既有利于人类的一面,也存在着不利的一面,即过度耗竭自然资源和破坏自然生态系统,最终将导致人类的不可持续发展。人类造成的生态环境退化有三个途径: ①非生物资源的消耗(地球上不可更新资源是有限的,是可耗竭的) 。②向环境的排放(污染和废物排放往往超出环境的自净能力) 。③生物量的损失(可更新资源的使用速度大于更新速度) 。因此,可以说,是人类活动产生的总压力超过了地球的环境承载能力的可能性,才造成了环境危机。关于这一点,恩格斯早在一百年前的《自然辩证法》一书中就曾尖锐地指出:“⋯⋯我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎意料的影响,常常把第一个结果又取消了。”由此可见,正是人类对生态基本规律的认识不足,对生态资源肆无忌惮地无度挥霍,才导致生态环境的日益恶化,从而给人类带来了前所未有的生态性灾难。因此,人类只有善待自然,按照生态基本规律办事,运用使发展更少地依赖地球有限的资源,更多地与地球承载能力达到有机协调的方式来发展经济,才有可能躲过大自然对人类新一轮更大范围的惩罚。2. 4 传统生存方式的缺陷我们知道,人类在适应环境的过程中,形成了从自然界索取衣、食、居住等方面的物质和能量的生存方式,使之能够世世代代地生存繁衍下去。但是,人类在和环境进行了长期的抗争和苦斗,极大地发展了自己,增强了改造自然的能力和水平之后,又逐步形成了以高投入、高消耗为手段,以高速度、高发展为途径,以高消费、高享受为目的的生存方式。这种生存方式的后果是对环境的高污染和高破坏,是以牺牲环境来求取发展的。在今天当环境危机成为威胁人类生存,制约经济发展和影响社会稳定的直接因素,在震惊世界的公害事件频发不断,生态资源遭到严重破坏的形势下,人类才对这种传统生存方式的缺陷有了比较清醒的认识。在1989年12月22日第44届联合国大会召开的环境与发展大会的决议(联大第44 /228号)中就一针见血地指出:“全球环境不断恶化的主要原因是无法长久维持的生产和消费形态,特别是工业国家的生产和消费形态。”当前,不论是发达国家,还是发展中国家,都遵循着以大量消耗自然资源为特征的生存方式。高物质消费生活方式驱动着高资源消耗的生产,而高资源消耗的生产又导致了地球环境状况的恶化。环境危机的出现无不与这种浪费型、破坏型的传统生存方式有着密切的关系。人类现在每1年燃烧的矿物燃料就要自然界用100万年的时间才能形成。对这种传统的高消耗生产方式和高消费生活方式,有识之士称其为“发展的失败”。具体地说,即正是传统的生产方式、消费方式、思维方式等几乎所有方面组成了威胁生态环境的社会惯性力量。因此,仅仅从其中一个方面入手,或是以为更新的技术本身就会解决这样的问题,或是寄希望于一套全新的发展战略,肯定是要失败的。事实上,许多生物学家、生态学家、技术专家,当然还有各方面的社会科学家都明确认识到,如果不对人类迄今所处的生存方式,或者说对整个工业文明进行深刻反思,人类断难改弦更张。2. 5 技术的滥用如所周知,科学技术的迅猛发展在给人类物质生活·49·第5期 河北林业科技 2006年1 0月带来空前繁荣的同时,也给人类带来了前所未有的灾难。正是科学技术的发展,才使人类具有了改造自然的能力。它使人类能更大规模地采矿、办工业,从而向自然界索取更多的物质和能量,并同时向环境排出日益增多的废弃物。尤其是化学技术的发展,使人类能合成许多自然界根本没有的化学品,在排入环境后长期在食物链中循环,危害人体健康。可见,由于人类滥用科学技术向大自然贪婪地索取和掠夺,最终是搬起石头砸自己的脚。但是,科学技术是一把双刃剑,它既有为害人类的一面,又有造福人类的另一面。人类只有正确使用科学技术,将其运用于环境保护方面,大力发展节能技术、生态农业技术、以及其他一系列技术,实行封闭的工业生态循环,采取清洁生产方式,实现废物的无害化、资源化,把对环境的负荷减少到最低限度,才能达到人与自然的和谐,从而实现人类社会的永续发展。2. 6 自由经济制度的弊端自由经济制度要求整个社会关系商品化,要求按照等价交换的原则自由买卖、自由竞争、自由贸易、自由经营。为了实现这一目的,其保障和鼓励,甚至放纵私人自由地无限制地从事各种创造财富的活动。然而,这些活动大多是以疯狂掠夺自然资源和严重污染环境为代价来获取其高额利润的。在这种制度下,人人只图急功近利,不顾长远后果。而正是这种对利润的贪婪导致了对大自然的严重破坏。自由市场经济制度无内在目标和固定方向,仅仅服从于供需力量的调节。在这种经济体制下,某些人类的共有物(即共有资源) ,如空气、水等人类生存所必需的物质基础,往往被少数人或集团用做换取个人或集团利益的牺牲品。对此,美国著名学者巴里·康门勒(Barry Commoner)教授曾指出:在自由市场经济体制下,资金趋向于流向能在最短时间内产生最大收益的生产项目及其所属的企业。在这种体制下,投资实际上由公司决定。而公司作出选择的依据是收回投资和创造利润的周期的长短。它们当然选择周期短的。不幸的是,有利于环境的,同时从长远看经济效率更高的项目往往需要大量的初始投资,而且资金和利润的回收周期长,因此不可能在自由市场经济体制下为投资者们所喜欢。因为自由市场经济体制下的资金分配不可能自发地照顾环境质量所代表的社会效益。这就需要政府以“有形之手”加强对自由经济活动的干预、控制和调节,以克服自由经济“无形之手”所无法触及的个人权利的滥用和资源浪费之流弊,防止共有物悲剧的发生。3 生态环境危机的根治途径环境问题是在发展中产生的。导致生态环境退化的根源在于不可持续的生产与消费方式。发达国家在发展中,不顾自然生态系统的承受力,消耗了地球上大量的自然资源和能源,向环境中排放了大量的污染物,导致环境问题的加剧和环境问题的全球化。目前,世界上少数地区的消费极高,但大部分人类的基本消费需求尚未得到满足。正是工业化国家的不可持续的生产和消费模式加剧了环境退化和世界一些地区的贫困。作者认为,要从根本上铲除生态环境危机产生的根源,需从控制人口增长、开发可再生能源、实施可持续生产和可持续消费等4个方面入手。3. 1 控制人口增长根据世界人口学家估计,目前全球正以每年1 亿人的速度在增长,到2030年,人口将可能达到100亿。地球资源在开发利用的速度上目前已显得赶不上人口增长的速度。而正是世界人口的迅速增长给生态环境,尤其对土地、水、物种等造成巨大的压力,并造成了森林的锐减,土壤的退化,生态的恶化,资源的浪费,物种的减少等一系列生态环境问题。因此,为了保护地球资源和生态环境,控制人口增长已成为人类迫在眉睫的共同任务。3. 2 开发可再生能源再生能源主要有水能、太阳能、风能、地热能、生物质能等,其最大的特点是具有自我恢复能力,人们在使用过程中,再生能源可以从自然界中源源不断地得到补充,取之不尽,用之不竭,而且几乎是零污染,对生态环境的破坏微乎其微。因此,大力开发利用可再生能源是缓解煤、石油、天然气开采压力,减轻生态环境破坏的一条重要途径。3. 3 可持续生产可持续生产是指满足消费者对产品需求而不危及子孙后代对资源和能源需求的生产。实行可持续生产的主要途径是在工业发展中推行清洁生产。清洁生产是指利用先进的工艺、技术和管理方法,提高资源和能源利用率,降低物耗、能耗,最大限度地减少废弃物排物量生产经营活动。按照联合中巴黎工业与环境活动中心的定义,清洁生产是:“将综合预防的环境策略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险”。目前,世界上普遍使用的、达到清洁生产的主要途径是: ①调整产品结构,用无污染、少污染的产品代替毒性大、污染重的产品。②调整原料结构,用无污染、少污染的能源和原材料代替毒性大、污染重的能源和原材料。③调整企业技术结构,用消耗少、效益高、无污染、少污染的技术、工艺和设备替代消耗高、效益低、污染产生大、污染重的技术、工艺和设备。④设计物料闭路循环,开展“三废”综合利用,最大限度地利用能源和原材料,实现物料最大限度的厂内循环。⑤强化企业工业生产管理,减少跑、冒、滴、漏和物料流失。⑥对少量的、必须排放的污染物,采用低费用、高效能的净化处理设备,进行最终的处理、处置。⑦建立无废工业区。(下转第54页)·50·第5期 河北林业科技 2006年1 0月小区,开展规范的湿地和鸟类保护工作,试验性建设湿地恢复工程。(4)建立湿地公园。在北戴河湿地等近城市区和南戴河、黄金海岸等旅游区的湿地,规划建设具有保护和开发相协调的示范性特色湿地公园,同时发挥湿地的生态效益和经济、社会效益。(5)探讨建立并逐步健全湿地保护社区参与机制。在参照国内外其它地区社区参与湿地保护成功经验的基础上,探讨性建立符合秦皇岛沿海湿地保护实际的社区参与机制,使沿海湿地的保护和湿地所在县、乡、村社区经济利益协调发展,让群众从保护湿地中得到实惠,从而更加积极主动参与保护行动。参考文献[ 1 ]国家林业局《湿地公约》履约办公室. 湿地公约履约指南[M ]. 北京: 中国林业出版社, 2001.[ 2 ]国家林业局,等. 中国湿地保护行动计划[M ]. 北京: 中国林业出版社, 2000.(上接第50页)3. 4 建立可持续的消费模式《21世纪议程》提出,世界所有国家均应全力促进可持续消费模式,发达国家应率先达成可持续消费模式,发展中国家应在其发展过程中谋求可持续消费模式,避免工业化国家的那种过分危害环境、无效率和浪费的消费模式,工业化国家要提供更多的技术和其他援助。政府和商业界对改变消费模式具有举足轻重的作用。具体手段有:运用经济刺激,改变消费行为调整价格结构,使价格能够反映出环境的价值取消对不可持续消费模式的保护性补贴提高消费者的环境保护的经验和意识等等。80年代以来,世界上出现了以环境标志(绿色标志)制度为核心的绿色消费浪潮,对转变不可持续消费模式产生了推动作用。环境标志(绿色标志)是某一个国家依据环境标准,规定产品从生产到使用全过程必须符合环境保护的要求,对符合或者达到这一要求的产品颁发证书或标志。如果商品上印制了特定的环境标志,就表明该商品的生产、使用及处置全过程都符合环境保护的要求,不危害人体健康,对环境无害或少害,有利于资源再生和回收利用。参考文献[ 1 ] [美]D. 米都斯,等. 增长的极限[M ]. 四川:四川人民出版社,1984.[ 2 ] 王进. 我们只有一个地球[M ]. 北京:中国青年出版社, 1999.[ 3 ] 陈鸿清. 发展新思路[M]. 北京:中国国际广播出版社, 2000.[4 ] 王样荣. 生态与环境[M ]. 东南大学出版社, 2000.[ 5 ] [德]狄特富尔特,等. 人与自然[M ]. 三联书店, 1993.[ 6 ] 戴星翼. 走向绿色的发展[M ]. 上海:复旦大学出版社, 1998.(上接第51页)吸入鼻腔才有效, 45日龄时进行第二次新城疫II系疫苗免疫, 15日龄时翼内皮下刺种鸡痘疫苗。在免疫各种疫苗前后3天内饲料中不加抗菌素药物。3. 8 消毒室内和所用设备都要定时进行消毒。3. 8. 1 地面消毒 用1%新洁尔灭或4%来苏儿水进行喷洒消毒,每周进行1次。3. 8. 2 空间消毒 在育雏前20天用熏蒸法进行消毒。每立方米空间用42ml福尔马林溶液倒入盛有21g高锰酸钾的容器中,熏蒸后密闭24～48h,然后通风换气放出甲醛气体。3. 8. 3 设备消毒 我们用的温度计、湿度计、饮水器、食槽等设备,都要用新洁尔灭或生石灰粉等药品冲洗,然后用净水洗净,在阳光下晒干,即达到消毒效果。4 小结通过对褐马鸡雏鸡的研究饲养,除获得了适合雏鸡生长的基本因子的理论数据外,还得出了几点经验,总结如下:4. 1 行为习性雏鸡刚能站稳行走就表现出好动、好斗的习性,特别爱啄抱窝鸡的冠和眼, 3日龄时行走奔跑速度加快,爬坡能力增强,在野外不易抓到。雏鸡从9日龄时开始有沙浴现象,两周后夜间飞到架上休息,每天的上午8: 00 ～10: 00时,下午的5: 00～7: 00时,是其活动和取食最旺盛的时候,中午11: 00～14: 00时不爱动,也不肯取食,但这个时间饮水较多。4. 2 健康标志雏鸡早晨粪便的颜色、形状基本能代表其是否健壮,如果呈圆柱状、条状、棕绿色、表面有白色的尿酸盐沉着,说明鸡健康如果盐成份增加,呈白色糊状或石灰浆样的稀粪,多感染了痢疾如果是黄白色、黄绿色并附有粘液、血液等恶臭稀便,说明感染伤寒等急性病。鸡群中的啄羽、啄肛、啄趾及其它异食现象和有无软腿,能帮助判断日粮中营养是否充足和平衡,以便及时调节各种营养元素。4. 3 生长情况从鸡群中选即将进入亚成体的5只鸡分别在6周龄、7周龄、8周龄、9周龄测量其6个相关指标,通过计算、比较得出:雏鸡在即将进入亚成体时,也就是49日龄以后,生长速度最快。

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。能源世界有最全面的资料免费下载

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[编辑本段]分类

新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

据世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。

联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能（潮汐能）；穿透生物质能。

一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

按类别可分为：太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等

[编辑本段]新能源概况

据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大发展前途。

[编辑本段]常见新能源形式概述

（具体内容详见各能源形式所对应的词条）

太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。

利用太阳能的方法主要有：太阳电能池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。

太阳能可分为2种：

1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能的释放主要有三种形式：

A.核裂变能

所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量

B.核聚变能

由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。

C.核衰变

核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用

核能的利用存在的主要问题：

（1）资源利用率低

（2）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决

（3）反应堆的安全问题尚需不断监控及改进

（4）核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制

（5）核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大

海洋能

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

波浪发电，据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前，海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。

潮汐发电，据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。我国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。

风能

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

风力发电，是当代人利用风能最常见的形式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其它的事情。

1977年，联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个浆叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。到1994年，全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右，每年发电约50亿千瓦时。

生物质能

生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。

地热能

地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富，分布广泛，已有5500处地热点，地热田45个，地热资源总量约320万兆瓦。

氢能

在众多新能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料，可以用作推动火箭动力。

海洋渗透能

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如果有两种盐溶液，一种溶液中盐的浓度高，一种溶液的浓度低，那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后，会产生渗透压，水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水，而海洋中存在的是咸水，两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口，淡水的水压比海水的水压高，如果在入海口放置一个涡轮发电机，淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源，它既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，更不依赖天气的状况，可以说是取之不尽，用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里，渗透发电厂的发电效能会更好，比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计，利用海洋渗透能发电，全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

水能

水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。

[编辑本段]新能源的发展现状和趋势

部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

国际能源署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。

我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划，并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下，我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。

新能源（或称可再生能源更贴切）主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后，国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展，它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；地热能的开发和空调的使用具有同样特性，如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，必将引起再一次生态环境变化；而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，他们必将成为今后替代能源主流。

太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点，应用面较广，现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%，随之而来的问题令我们意想不到，太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击，如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。

风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台，在一百多年的发展中，一直是新能源领域的独孤求败，由于它造价相对低廉，成了各个国家争相发展的新能源首选，然而，随着大型风电场的不断增多，占用的土地也日益扩大，产生的社会矛盾日益突出，如何解决这一难题，成了我们又一困惑。

早在2001年，MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究，经过六年多研究和实践，终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广，这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机（H型）和太阳能发电进行10：3地结合，形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用，获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。

新型垂直轴风力发电机（H型）突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点，采取了完全不同的设计理论，采用了新型结构和材料，达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能，可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统，具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。

随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。

[编辑本段]新能源的环境意义和能源安全战略意义

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局，自1993年起我国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素，国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给，对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度，提高我国能源、经济安全。

此外，可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

新的能源是什么

1

新能源，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和其他可再生能源。合理的开发利用新能源，可以改善和优化能源结构，保护环境，提高人民生活质量，促进国民经济和社会可持续发展。

新能源开发利用主要包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动。新能源的开发利用，应当与经济发展相结合，遵循因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益和开发与节约并举的原则，宣传群众，典型示范，效益引导，实现能源效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。

2

随着科学技术和社会生产力的不断发展，能源的问题显得越来越重要。目前，全世界的能源仍以煤、石油和天然气等化石燃料为主。这些化石燃料储量有限，同时它们又是极其宝贵的化工原料，可以从中提炼和加工出各种化学纤维、塑料、橡胶和化肥等化工产品。将这样重要的化工原料作为能源来使用实在可惜。随着社会生产力的发展和人类生活水平的提高，世界能源的消耗量愈来愈大。据估计，全世界石油、天然气和煤的储量最多只能供给人类使用一、二百年。因此，摆在人类面前的一项紧迫的战略任务就是探索新能源。目前研究开发的新能源主要有以下几种：

1．地热能与潮汐能

可利用的地热资源是地下热水、地热蒸气和热岩层。地下热水层一般在地下两千多米深处，温度80℃左右。将地下热水降低压力使之变成蒸气(在47.34 kPa时水80℃沸腾)，可推动汽轮发电机发电。

潮汐能利用的是海水涨落造成的水位差。此种能量可以作为动力来推动水轮机发电。地球上潮汐涨落中蕴藏的能量是巨大的，但建造大规模的潮汐电站技术上有很多困难，成本也较高。

2．太阳能

太阳每年辐射到地球表面的能量约为5×10^22J，相当于目前世界能量消耗的1.3万倍，可以说太阳能是取之不尽用之不竭的无污染的理想能源。因此，太阳能的收集利用是当代科学家十分感兴趣的问题。

目前太阳能利用主要有三种形式。一种是直接利用太阳辐射热，建成太阳灶、太阳能热水器，太阳房(用于采暖)和塑料大棚等，或利用太阳能来发电。太阳能电站是利用集热器吸收太阳辐射的热量，其蓄热材料(液态金属)温度可高达1000℃左右。所吸收的热量通过热交换器将水变成水蒸气推动汽轮机发电。这种转换方式称之为光-热转换。第二种是光-电转换，即利用太阳能电池将太阳能直接转换成电能。太阳能电池种类较多，主要有单晶硅电池、砷化镓电池、磷化铟电池和多晶硅电池等。目前太阳能电池效率还比较低，成本也比较高。它主要用于人造卫星等宇宙飞行器作为各种仪器设备的动力。第三种是光-化学转换，即将太阳辐射直接转换成化学能。绿色植物的光合作用就是光-化学转换，但它还不能完全受人控制。因此，研究各种完全可控的光-化学转换方法也是当今世界重大的研究课题之一。近年来发现，太阳能辐射到某一光化学反应体系后，能形成动力学上稳定的光产物，使光能转化为化学能而储存起来。另外，在催化剂存在时，由太阳光直接分解水而制得氢和氧的方法也是太阳能利用较有发展前途的一条途径。发展氢能具有独特的优越性。首先，氢的原料是水，资源丰富。另外氢燃烧后的热值较高，1g 氢燃烧后可放出143 kJ的热量，而1g煤燃烧只有31～32kJ，1g汽油燃烧也只有48kJ。还有氢燃烧生成水，它来源于水又还原于水，是顺应自然的一种循环，不会打乱自然界的平衡。又因燃烧产物无烟尘以及其它污染物，所以氢能又是无污染的清洁能源。

虽然，地球接受太阳的总能量很大，但是由于其能量密度很低，取得单位能量的一次投资大，能量转换效率有待提高。

3．核能

原子核裂变和聚变时都放出巨大的能量。原子核能是一种比较理想的能源。

(1)核裂变能

裂变是较重的原子核在足够能量的中子轰击下分裂成较轻原子核的过程。当235U原子核发生裂变时，分裂成两个不相等的碎片和若干个中子。裂变过程相当复杂，已经发现裂变产物有35种元素，放射性核素有200种以上。下面是235U裂变中的一种方式：

[编辑本段]未来的几种新能源

波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来，在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年，电厂的发电成本虽高于其它发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。

可燃冰：这是一种与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。

煤层气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达2000Tm3。

微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，以开辟能源的新途径。

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自人类迈进二十一世纪以来，开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比，新能源具有可再生、对环境友好等特点，更符合人类可持续发展的目标。其中，太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能，是开发较早的新能源，已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能，有着极高的能量值，可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害，令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源，却在最近几年内忽然人气锐增，势如破竹，被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。那么究竟何谓生物能源呢，它又有哪些优势呢？

生物能源主要是指在生物体（尤为植物）内，经一系列化学反应所释放出的能源。其实，世界上90％的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源，比如地球演变的历史上所积累的矿物能源（煤、石油、天然气，因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的），但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源，尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源，引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源，实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环，即无温室效应；二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且，发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题，还可以带动农业产业的发展，实现环境与经济效应的双赢。

我国是粮食大国，同样也是资源匮乏的国家，发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心，目的是加强农业生物质技术研究，在生物能源的开发等方面取得突出进展，并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时，国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列，试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言，不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外，与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇，或是从油料作物中提取生物柴油不同，我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 纤维素是植物的木质部分，是地球数量最大的植物积累的产物，植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术，能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中，我有幸与北京大学生命学院的老师交谈，并聆听纤维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤，也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架，因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示：牛吃的是充满纤维素的草，却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用，其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度，我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量，来提高转化效率，降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物，而通过对它们进行转基因处理，我们能从单位植株中获得更多的纤维素。

生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累，促进采收后纤维素的降解，以及要使能源植物在缺水的环境中生长，要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天，我们要多学习这方面的高新技术知识。

作为当代的青少年，我们需要放眼世界，密切关注生态环境和资源问题。过去，我们曾开展节水宣传、参与植树造林，为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行，加入到开发、宣传新能源的行列中。比如，我们可以在实验田里学农劳动，负责原料作物的种植和养护；有组织地进行野外考察，研究各种作物的成分及价值，提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识，为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验，提高对生物工程技术的认识水平；加入青少年科技俱乐部，进入科研院所，与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之，有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中，不但能丰富自己的文化知识，还可以提高科学素养，锻炼能力！其实，我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心，将热情与智慧投入其中，就会获得意想不到的收获。而我们的家园，也必将在你我的行动中，变得越来越美丽！

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文，欢迎阅读!

浅谈新能源技术论文篇一

论新能源发电技术

摘要：本文从全球能源的现状，介绍了中国能源发电技术的应用情况，发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置，它能量转化效率高，几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。

关键词：新能源风能燃料电池发电技术

中图分类号： F206 文献标识码： A

能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈，如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划：到2020 年，可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月，美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA)，从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外，从环境的角度来看，为了保护人们赖以生存的地球，开发新能源也是必由之路。

一、我国能源和发电技术的现状

2011年，我国新能源发电继续保持快速发展态势，并网装机容量持续增长，发电量不断增加。截至2011年底，我国新能源安装容量达到7000万kW，居世界首位，并网新能源装机容量达到5409万kW，同比增长47.4%，约占全部发电装机容量的5.1%。其中，风电并网容量约占并网新能源装机总量的85.5%并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的4.4%生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的10.1%。

2011年，我国新能源发电量约为1016亿kW?h，同比增长29.9%，约占全部发电量的2.2%。其中，风电发电量约占新能源发电总量的72.0%太阳能光伏发电约占0.9%生物质及其他新能源发电约占27.1%。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算，相当于节约3241万tce，减排二氧化碳9030万t。

电能是国民生活和生产的根基，无论是从能源角度，还是电力系统自身方面来看，研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。

二、风力发电技术

风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是目前新能源发展的重点方向。

1.发展现状

近年来，我国风力发电产业取得了长足发展，这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示，陆地上离地面10米高度处，我国风能资源理论储量约为43亿千瓦，技术可开发量约为3亿千瓦，离地面50米，估计可能增大一倍近海资源10米高经济可开发量约7.5亿千瓦，50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说，到2006 年底，我国已建成约91个风电场，装机总容量达到约260万千瓦，比2005年新增装机134万千瓦，增长率为105%。根据国家中长期规划，2015年风能发电要达到1500万千瓦，2020年要达到3000万千瓦。但是，与风电发达国家相比，我国的发展规模还很小，发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面，风电机组的制造水平较低，风电机组性能测试设备和技术也相对落后，并缺少相应的认证机构制度方面，风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距，缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

2.对电力系统的影响

风力发电机是以风作为原动力，风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以，风电场的大规模接入将会带来波动功率，从而加重电网负担，影响电网供电质量和电网稳定性等。

(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟，这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响：风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动，由于发电机组转子惯性，调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化，造成功率不平衡，使发电机转速变化，系统频率也将改变。此外，风电还会对电压产生影响：并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动，而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz)，因此又会造成电压闪变，最后会产生谐波电压和谐波电流。

(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网，风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后，发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功，导致电网电压恢复困难。

(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时，甚至数天、数月，这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期，风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大，大大增加了电网调频调峰负担。

三、太阳能光伏电池发电技术

1. 1 太阳能光伏电池

太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电，被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质，称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

1839 年，法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池，当接收到太阳光照射时电压升高，他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下，其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化，因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年，奥尔在硅材料上发现了光伏效应，从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年，美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年，韦克尔发现砷化镓具有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站，是目前全国最大的薄膜光伏电站，年发电量2 300 万 kW·h。

太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。

在半导体中掺加杂质制成 PN 结，以形成在平衡状态时具有的内建电场，在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子，从而形成外部电压。在光照条件下，半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带，形成电子———空穴对，成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg，使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流，其光电转换率已达 24. 7%基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ～ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗，因此具有很好的发展前景。应该指出，光伏电池在光电转换过程中，光伏材料既不发生任何化学变化，也不产生任何机械磨损，因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年，我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW，从而超过美国成为全球第三大生产国，也是世界上发展最快的国家。

1. 2 太阳能光伏电站

太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件，再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列，并与储能、测量、控制装置相配套，构成太阳能光伏电站。

太阳能光伏电池具有很大的灵活性，不仅可以用其建设零星规格的电站，而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

由于受昼夜日照变化及天气的影响，离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用，比如柴油发电机组以及蓄电池组，从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带，向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站，总投资 290 万元，1994 年 12 月正式投产发电。

离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。

电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电，并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压，由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电，经逆变器将直流电变换成三相交流电，再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时，为不造成蓄电池组的过渡放电，直流控制柜将自动切除其输出电路，使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源，必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电，或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电，为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时，还可与电网相联，即所谓的并网型光伏电站。这时，如果本地负荷不足，则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时，则由电网向用户提供电能。因此，并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置，减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济，提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性，是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。

四、结论与展望

本文从全球和我国的能源现状出发，分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题，进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池，还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上，新能源将取代化石燃料，扮演重要的角色。

参考文献：

[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.

[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.

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