香港中华煤气主席李家杰博士发起的TERA-Award智慧能源创新大赛第二届大赛的主题是什么

水是生命之源，节水不容忽视！

虽然自然界里水会循环，但是，人类的用水量远高于可以让人类运用的水，节约用水就成了我们每个人

都应该做的事情。

我觉得，已用过的水和已经遭受污染的水都可以再次利用。例如，洗菜、洗衣服的水可以冲马桶，受过污染的水可以在一切能够利用的情况多多利用，这样不仅减少了水费，更做到了节约用水的目的。而城市污水应多多回用于公用设施和住宅冲洗厕所、浇灌绿地、景观用水, 浇洒道路等, 这样做，污水的循环作用就提高了不少！

你知道吗？地球上有70.9%都是水,可这些水中有97.47%是咸水,咸水大部分是海洋水,不能饮用,因为1KG海洋水中就有39G个盐类物质；而这些水中的2.53%是淡水,而淡水大多是冰川水和深层地下水,这两种水占淡水的99%,可供我们人类使用的水仅占淡水的0.3%,我们的水资源十分少。我国是个缺水的国家，因此，我们更要节约用水，保护水资源。

水资源的利用在生活中是无所不在的，工厂排放出的污水再经过净化后同样可以循环使用，但是，也是要付出代价的，例如净化的成本，而这些又需要消耗资源。

雨水是我们每个人都见过的吧。当然，你有没有想到利用雨水就很难说了。科学家们都认为，雨水其实是一种难得的财富，它也是水资源，而且相当宝贵，但是，从全国范围看，我国的雨水收集与利用率还很低，我们应该用科学发展的思维看待雨水，用科学手段对待雨水，让雨水留下来，被我们科学地、循环地加以利用后，再科学地送它或入地或入河湖而去。这样何尝不是一种充分利用水资源的方法呢？

其实，水的宝贵大多数人都知道，却也选择遗忘。多少人不知道该如何节约用水？多少人浪费水资源？恐怕多得很吧。这就跟宣传有关了，我想，电视方面应该多多播放关于资源利用的问题，政府的宣传也是相当重要的，而新时代的祖国花朵们，更应该在从小就养成节约用水的好习惯，要知道，我们人类，离不开水，整个地球，离不开水！

况且节水有很多好处，不仅有利于缓解水资源的供需矛盾，减轻城市发展对环境的压力，还有利于延续供水和污水处理设施的建设投资，降低供水和污水处理设施的运行成本。从战略角度来看，节水绝对百益而一害！

节约用水靠得不是一个人的努力，是千千万万的人的努力，但不管用什么办法，我们都应该立即行动起来，把理念化为行动，要知道，水在日渐地减少，节水行动刻不容缓！

未来的能源

现在，每个国家都需要能源。瞧，有的国家为能源在争吵，有的国家为能源随时准备战争，想用武力掠夺能源（如伊拉克与科威特的战争，印度尼西亚与马来西亚的海上领土纠纷）。可见，能源是多么重要，因为我们现在用的电大部分就是以煤作为能源开发利用的；在大街上跑的汽车绝大部分是以汽油或柴油为动力的，而汽油和柴油是以地下开采的石油提炼出来的；在家里煮饭大部分用的是煤气与天然气。

据说，石油、煤、天然气的开采和使用都会不同程度地污染环境哟！

那么，如果哪一天地下的石油、煤、天然气都开采完了，怎么办？也许，用不着100年，地球上的地下能源就会枯竭。到那时，因为没有电，电视机开不了、空调无法启动、电脑成废物、甚至到晚上连电灯也无法开亮；因为没有石油和煤的资源，飞机、火车、轮船、汽车通通都开不动了。这样一来，我们就只能坐马车或骑自行车去学校上课啦，而且晚上大街和家里都是一片漆黑，晚上在家做作业就只能烧柴火来照明了。哗！那太可怕啦？！

据说，还有一种能源是用水来发电的，但是开发水电要拦截河流，而且会影响地球上的生态平衡哟！

我不希望看到世界上有争吵与战争，我希望世界上充满欢乐与和平。所以我幻想要是每家每户都有一个“微型能源器”该多好。这个能源器不需要我们去破坏地下资源，可以随时吸收储藏太阳能、风能等所有大自然的自然能源（如果让它放在海边，还可以随时

吸收储藏潮汐产生的动能……），需要用能源时可以随时随地释放出来供大家使用，如果需要用很大的能源动力时（如飞机、火车、轮船）可以用很多很多的“微型能源器”相互组合来提供能源。这样一来，有了这种“微型能源器”，世界上每个国家之间也许不会再争吵、不会再发动战争了；而且肯定不会造成环境污染，也不会破坏生态平衡；同时，可以美化我们的城市，因为我们可以不需要大街上那些难看的电线杆、电线塔及缠绕在上面象蜘蛛网一样的电缆线；还有，这种“微型能源器”，不需要进行高压变电，可以彻底消除因电磁波产生辐射给人类造成的健康损害。

也许在不久的将来，“微型能源器”便会出现，带给人类和平、健康和快乐！

2010-2018年，2018年全球光伏度电成本（LCOE，加权平均）为0.085美元/度（按汇率为7折算，折合人民币0.595元/度），同比2010年下降了77%。

90%的光伏发电规模的成本区间为0.058-0.219美元/度，逐步接近化石燃料发电成本。

不同类型的可再生能源

通过使用以下类型的可再生能源，我们可以帮助减少对化石燃料的依赖。这不仅将有助于保存不可再生资源，还将有助于减少污染。

1.太阳能

当我们想到可再生能源时，太阳能通常是想到的最早的自然能源之一。每天，太阳以太阳辐射的形式散发出大量的能量。最终，其中一些到达了地球，我们可以以各种不同的方式利用它。

尽管太阳能是最受欢迎的可再生能源之一，但目前在全球可再生能源容量中排名第三。根据IRENA的2019年报告，该报告研究了2018年底的可再生能源发电能力。

太阳能光伏

太阳能光伏（PV）是我们可以用来将太阳能转化为电能的技术。在这里，太阳能电池板被放置成吸收来自太阳的能量。然后，他们能够使用太阳能光伏工艺产生电流。

这样的太阳能光伏板可以发电。

我们可以在家庭或工业规模上使用太阳能。屋顶太阳能电池板是世界上许多家庭的常见景象。它们有助于发电，供家庭使用。太阳能农场是工业规模使用太阳能的一个例子。在这里，大量太阳能电池共同工作以产生大量电能。

太阳能热

太阳能热是太阳能使用的另一种类型。在这里，我们可以利用来自太阳的能量来加热流体（例如水）。该技术可以在家用太阳能热水系统中找到。太阳能集热器是可用于此目的的设备。有两种主要类型，称为“平板”和“真空管”收集器。

太阳能热真空管集热器。

太阳能热电厂也存在，可以利用太阳能热发电。通过集中太阳热能来加热特殊的流体。流体的热量然后转移到水中，然后沸腾并产生蒸汽。然后，蒸汽能够为涡轮机提供动力，涡轮机使发电机转动，从而产生电能。

2.风能

风能是另一种流行的可再生能源。几个世纪以来，我们一直以风船和风车的形式利用风。如今，我们主要利用风力在风力涡轮机的帮助下发电。

许多国家使用风力涡轮机来满足其能源需求。根据它们的位置，它们可以是一种非常有效的发电方式。风电场是风力涡轮机的集合，可以在陆地（陆上风电场）和海上（海上风电场）中找到。

风能的总容量在2018年略高于太阳能。风能占可再生能源总发电量的24％，太阳能达到20％。

这样的风力涡轮机可以发电。

3.地热能

地热是另一种可再生能源。我们脚下的地面包含大量热能。地面靠近地面，从太阳吸收热量。在地球深处，岩浆可以帮助加热岩石。我们可以以不同的方式利用这种能量。

家用地热能系统使用地源热泵来帮助加热房屋的水。这可能涉及将几百米的水管放置在离地面几英尺的地方。当水流过管道时，它吸收了地面的热量，并且另一端的热量要比开始时的温度略高。然后可以重复该过程以增强效果。

地热热泵使用类似的管道来加热水。

地热发电厂是工业用途的一个例子。这些装置中的一些可以挖掘到地下深处的过热岩石中。可以将水泵入井中，然后再产生蒸汽，然后将其抽出以驱动涡轮机。这类发电厂仅在岩浆最接近地壳的区域有效，例如火环。由于这一地理限制，地热发电不如太阳能，风能和水力发电受到欢迎。

4.水能

水能包括利用流动的水来发电。数百年来，我们一直以水车的形式使用该技术。如今，我们主要将其用于发电。

水源可能来自不同的地方。一些最常见的水力发电技术类型包括：

水力发电大坝–这些利用水坝围墙捕获大量的水。然后可以通过水坝的结构释放水，在此过程中旋转涡轮机。

潮汐能–利用水下涡轮机来利用潮汐能。随着潮汐的进出，涡轮机旋转，然后借助发电机发电。

波浪动力–比上面的动力少，但具有利用波浪动能的潜力。在这里，大的管状容器被放置在靠近海岸的地方。当它们在波浪中摇摆时，它们能够将波浪能转化为电能。

在考虑可再生能源时，我们经常忽略水力发电。但是，根据IRENA的2019年报告，到2018年底，水能占可再生能源发电能力的50％。这不仅仅是太阳能和风能的总和！

截至2018年底，水力发电容量最高的三个国家是中国，巴西和美国。中国的装机容量为352,261兆瓦，领先于巴西的104,195兆瓦和美国的103,109兆瓦。

这样的水力发电大坝可以产生大量的电力。

5.生物质能

生物质是另一种可再生资源。它使用有机物来满足各种不同的能源需求。有机物可以包括以下任何一种：

木材–就发电而言，主要来自柳树和杨树。其他来源包括木屑，锯末，原木和树皮。

作物-包括小麦，玉米，甘蔗和土豆等淀粉类作物。它还可以包括油菜作物，例如油菜籽，油菜籽，大豆和向日葵。

动物与人类废物–包括肥料，污水，泥浆和动物垫料。

园林垃圾–尚未完全分解的鲜草屑。

就生物能源而言，我们可以以不同的方式利用以上内容。

生物质能

在这里，木材被燃烧以加热水。然后产生蒸汽，该蒸汽可以驱动涡轮以发电。这与使用煤，石油或天然气的传统发电厂的过程类似。

生物燃料

我们可以使用传统的粮食作物来生产生物燃料，例如生物乙醇和生物柴油。然后可以将它们用于兼容的发动机中，以替代汽油和柴油。

沼气

这使用了称为“厌氧消化”的过程，该过程涉及在密闭腔室内加热动物或人类废物。随着加热，它分解得更快并产生甲烷。然后，我们可以捕获它并存储以备后用。它可以在炉子上燃烧以做饭或取暖，有时用于运输。

像这样的厌氧消化池可以产生沼气。

生物能源问题

关于生物质是否可再生存在一些争论。但是，通常认为它是可再生能源。这是因为只要地球上有生命支持，它所使用的有机物就会一直存在。

当然，生物质确实会带来一些环境影响，应予以考虑。尽管农作物在生长过程中会吸收二氧化碳，但燃烧时会释放到大气中。这可能对空气质量和我们的健康有害。

回顾

随着全球能源需求逐年增加，寻找可持续的能源生产方式现在比以往任何时候都更加重要。利用太阳能，风能，地热能，水能和生物质能可以帮助实现这一目标。

可再生能源与不可再生能源相比具有关键优势，因为它们永远不会耗尽。它们通常对环境也更好。您可以在此处更深入地了解可再生能源的优缺点。

在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。1997年世界一次能源消费总量为121.56亿，随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高，预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长，到2020年世界的能源消费总量将达到195亿tce。截至1996年末，世界石油、天然气和煤炭的可采储量为1.3万亿tce，尽管今后还可能有新的储量被发现，但按目前的世界能源探明储量和消费量计，这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。根据目前国际上通行的能源预测，石油资源将在40年内枯竭，天然气资源将在60年内用光，煤炭资源也只能使用220年。

由此可见，在人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期，仅是一个不太长的阶段，它们终将走向枯竭，而被新能源所取代。人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。研究和实践表明，新能源，资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。根据国际权威单位的预测，到21世纪60年代，即2060年，全球新能源的比例，将会发展到占世界能源构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石，世界能源舞台的主角，目前大量燃用的化石能源的替代能源。

2、新能源清洁干净、污染物排放很少，是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。

化石能源的大量开发和利用，是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时，保护好人类赖以生存的地球生态环境，已经成为一个全球性的重大问题。全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题，它主要是发达国家在其工业化过程中 燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。因此，限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放，已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。

自从工业革命以来，约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类活动引起的，其中CO2的作用约占60%，而化石燃料的燃烧是能源活动中CO2的主要排放源。据估算，我国能源活动引起的CO2排放量约5.8亿吨碳，约占全球化石燃料CO2排放量的9.76%。

观测资料表明，在过去100年中，全球平均气温上升了0.3—0.6摄氏度，全球海平面平均上升了10—25cm。如对温室气体不采取减排措施，在未来几十年内，全球平均气温每10年将可升高0.2摄氏度，到2100年球平均气温将升高1—3.5摄氏度。近年来，由于城市汽车大幅度增加，燃用汽油产生的汽车尾气已成为城市环境的重要污染源。

而新能源污染物排放很少。目前各种发电方式的碳排放率, g碳(/kwh) ：常规燃煤电为304，煤气化联合循环发电为270，燃气联合循环发电为118，带烧天然气备用机组的太阳能热发电为47，地热发电为2.5，光伏发电和风力发电则为0。由此可见，新能源是保护生态环境的清洁能源，采用新能源以逐渐减少和替代化石能源的使用，是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。

3、新能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源。

迄今，世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电，其中我国约占6000多万人。由于无电，这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。这些地方，缺乏常规能源资源，但自然能源资源丰富，人口稀少，并且用电负荷不大，因而发展新能源是解决其供电问题的重要途径。

另外，有些领域，如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等在无常规电源等特殊条件下，其供电电源由新能源和可再生能源提供，不消耗燃料，无人值守，最为先进、安全、可靠和经济。

二、沈阳建筑大学介绍

沈阳建筑大学是以建筑、土木等学科为特色，以工为主，多学科门类协调发展的省部共建高等学校，原隶属于国家建设部，2000 年在国家办学管理体制调整中划归辽宁省管理，2010年成为国家住房和城乡建设部与辽宁省人民政府共建高校。

学校现有建筑学、城乡规划学、风景园林学、土木工程、机械工程5个博士学位授权一级学科，土木工程、机械工程2个博士后科研流动站，16个硕士学位授权一级学科，15个硕士专业学位授权点。学校为推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生工作单位。在全国第四轮一级学科评估中，学校学科总体排名位列辽宁省属理工类高校第一名。5个学科入选省一流学科重点建设学科，7个专业获批辽宁省普通高等学校首批一流本科教育示范专业，学校入选省一流大学建设高校。

学校设有16个学院（教学部），15个直属科研机构、4个直属科研平台，现有一支德才兼备、业务精湛、奋发有为、充满活力的师资队伍。有教职工1700余人，其中博士硕士生导师571人，教授180余人，副教授410余人。有教育部“*奖励计划”特聘教授2人，国家“*”百千万工程领军人才1人，“新世纪百千万人才工程”国家级人选4人，国务院学位委员会学科评议组成员、教育部专业指导委员会、高等学校教学指导委员会委员12人，教育部（住建部）土建学科专业指导委员会委员9人，享受国务院政府特殊津贴专家、全国优秀教师、教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者23人，辽宁省攀登学者、特聘教授、辽宁省教学名师、辽宁省百千万人才工程“百人层次”人选66人，教育部*创新团队及辽宁省创新团队10个。学校现有本科生11021人，博士、硕士研究生3026人，外国留学生858人。

学校本科教育包括7个门类下24个专业类，共47种专业，于2006年9月以“优秀”的成绩通过了国家教育部本科教学工作水平评估。土木工程、机械设计制造及其自动化专业已通过工程教育认证。建筑学、城乡规划、给排水科学与工程、建筑环境与能源应用工程和工程管理专业以最长有效期通过了住建部专业教育评估（认证）。6个专业被评为国家级特色专业建设点，7个专业获批辽宁省首批普通高等教育本科优势特色专业。学校在参评辽宁省普通高等学校本科专业综合评价的30个专业中，有7个专业排名第一，23个专业排名进入前五名。3个教学团队被评为国家级教学团队，2门课程被评为国家级精品课程。我校是教育部确定的国家卓越工程师教育培养计划实施高校，国家大学生创新创业训练计划实施高校。学校有国家技术转移示范机构、国家地方联合实验室、教育部国际合作联合实验室3个国家级科技平台，3个国家级工程实践教育中心，1个国家级专业学位研究生联合培养基地，1个国家级大学生校外实践教育基地，1个国家级人才培养模式创新试验区，11个省部级重点学科，37个省部级重点实验室（工程技术研究中心），24个省级实验中心及实践基地。我校学生十二五以来在国家级学科竞赛中获得各类奖项千余项，先后荣获2018年CTBUH国际学生高层建筑设计竞赛国际级一等奖、全国大学生机械创新设计大赛一等奖、中国研究生电子设计大赛一等奖、2018年“创青春”全国大学生创业大赛银奖等。有三名学生获得2014、2015年度中国自立自强之星提名奖。学校是国家教育部确定的培养高水平运动员试点单位之一。学校2002～2018年的本科和研究生毕业生初次就业率在辽宁省高校名列前茅。

“十二五”以来，学校获得科技总经费12.65亿元，累计科研立项3800余项，其中获得“十三五”国家重点研发计划“ 北方地区高大空间公共建筑绿色设计新方法与技术协同化” “ 预制混凝土构件高效配筋及性能化设计理论” “ 复杂预制构件混凝土数字化智能精确布料技术与设备研发”“可再生能源和蓄能技术耦合应用关键技术研究”以及国家基金重点项目“装配式耗能结构抗多灾害作用的全寿命设计理论研究”“ 寒地大空间公共建筑绿色设计理论与方法”等在内的国家级课题和省部级课题1300余项。90余项科研成果获得国家和省部级奖励，其中，“ 大连理工大学 辽东湾校区项目”获得全国优秀工程勘察设计行业奖一等奖，“用于石材加工的单驱动可分度复合切削部件”获国家专利金奖。发表论文被“三大检索”收录2200余篇，其中多篇学术论文在《Nature Geoscience》等国际顶级期刊上发表。按全国技术市场统计，学校分别在2014、2015、2016年中国高校产学研实力排行榜中排名第13、12、13名。学校现已承担国家和省部级教改立项320余项，教改成果获国家和省部级奖励130余项，“一般工科院校本科人才培养研究与实践”获国家高等教育教学成果奖二等奖，学校2次被评为全国“优秀高等教育研究机构”，连续6次被评为辽宁省教育科研先进集体。《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》被评为中国高校优秀科技期刊和中国科技论文在线优秀期刊一等奖，入选中国科学引文数据库（CSCD）和 北京大学 《中文核心期刊要目总览》，《沈阳建筑大学学报（社会科学版）》被评为中国高校优秀社科期刊和中国科技论文在线优秀期刊二等奖。学校图书馆馆藏图书150余万册。

学校与美国迈阿密大学、澳大利亚悉尼科技大学、俄罗斯顿河国立技术大学及英国谢菲尔德大学等40多个国家和地区的60多所大学建立了校际交流或科研、合作办学关系，是国家教育部选定的招收国内访问学者单位，是国务院确定的全国首批可以招收外国留学生的学校，是中国政府奖学金来华留学生招收院校，是辽宁省政府外国留学生博士奖学金生招收院校,是辽宁省高层次人才培养基地和辽宁省干部教育培训基地，学校与美国班尼迪克大学合作举办的信息管理硕士学位教育项目是基地的示范项目。“中芬（北欧）木结构节能环保别墅建筑示范项目”和“中德节能示范中心”搭建了高端国际科技合作平台。学校与罗马尼亚特来西瓦尼亚大学共同建立了孔子学院。

可再生能源比重的提升传递着“绿色经济”正在兴起的信息，太阳能，2020年之前，资源总量达7亿tce，通过品种改良和扩大种植，生物能的资源量可以在此水平再翻一番。总之中国可再生能源资源丰富，具有大规模开发的资源条件和技术潜力，可以为未来社会和经济发展提供足够的能源，开发利用可再生能源大有可为。

2006年底，中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤，欧盟已建立了到2020年实现可持续能源占所有能源20%的目标，而中国也确立了到2020年使可再生能源占总能源的比重达到15%的目标，它对环境无害或危害极小：最大限度地提高能源供给能力，比2004年增加了50%。

2007年至少有60多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策、永续利用、取之不尽，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用、水能、生物质能、地热能和海洋能等。

中国除了水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位之外，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量；风能资源量约为32亿kW可再生能源是指在自然界中可以不断再生，全球并网太阳能发电能力增加了52%，到2020年，可再生能源的战略地位将日益突出，届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源、风能和生物质能等各种可再生能源资源也都非常丰富；地热资源的远景储量为1353亿tce，探明储量为31.6亿tce；现有生物质能源包括：秸秆，中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要，初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW，按德国、西班牙，丹麦等风电发展迅速的国家的经验进行类比分析，中国可供开发的风能资源量可能超过30亿kW；海洋能资源技术上可利用的资源量估计约为4亿-5亿kW，2012年《京都议定书》到期后新的温室气体减排机制将进一步促进绿色经济的全面发展。

根据中国中长期能源规划，（不包括传统方式利用的生物质能），约占中国一次能源消费总量的8%，比2005年上升了0。中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2／3以上，年辐射量超过6000MJ／㎡、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等，2500万个家庭利用沼气做饭和照明。2007年，这为2010年可再生能源占全国一次性能源10%的目标迈出了坚实的一步。

随着越来越多的国家采取鼓励可再生能源的政策和措施，可再生能源的生产规模和使用范围正在不断扩大，2007年全球可再生能源发电能力达到了24万兆瓦。可再生能源主要包括太阳能、风能、用之不竭的资源。因此，中国发展可再生能源的战略目的将是

总体来讲，“十三五”时期要积极稳妥地发展水电，全面协调推进风电的开发，推动太阳能的多元化利用，因地制宜地发展生物质能，加快地热能开发利用，同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标：供热系统中太阳能热水器80000万平方米，地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨，生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。