求一篇新能源利用方面的科技论文
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~
生物质能与中国新农村建设
摘 要:本文通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。
关键词:生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析
生物质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(biomass energy ),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五大类。
生物质能特点
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,与风能、太阳能等同属可再生能源,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、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;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。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质海洋年生产500亿吨生物质。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10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
生物质能应用
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。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
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。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、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。
新农村建设离不开新能源发展
中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。因而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。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能在新农村建设中的应用意义
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。
以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。
从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。
生物质能在新农村建设的现状与发展对策
我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染, 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。
生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。
在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。
生物质能与中国新农村建设
084386 汉语言文学 兰艳丽
摘 要:本文通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。
关键词:生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析
生物质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(biomass energy ),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五大类。
生物质能特点
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,与风能、太阳能等同属可再生能源,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、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;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。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质海洋年生产500亿吨生物质。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10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
生物质能应用
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。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
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。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、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。
新农村建设离不开新能源发展
中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。因而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。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能在新农村建设中的应用意义
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。
以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。
从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。
生物质能在新农村建设的现状与发展对策
我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染, 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。
生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。
在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。
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【6】 百度百科
节能减排的形势
当前,实现节能减排目标面临的形势十分严峻。去年以来,全国上下加强了节能减排工作,国务院发布了加强节能工作的决定,制定了促进节能减排的一系列政策措施,各地区、各部门相继做出了工作部署,节能减排工作取得了积极进展。但是,去年全国没有实现年初确定的节能降耗和污染减排的目标,加大了“十一五”后四年节能减排工作的难度。更为严峻的是,今年一季度,工业特别是高耗能、高污染行业增长过快,占全国工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大行业增长20.6%,同比加快6.6个百分点。与此同时,各方面工作仍存在认识不到位、责任不明确、措施不配套、政策不完善、投入不落实、协调不得力等问题。这种状况如不及时扭转,不仅今年节能减排工作难以取得明显进展,“十一五”节能减排的总体目标也将难以实现。
节能减排的意义
我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式,资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。同时,温室气体排放引起全球气候变暖,备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要,是我们应该承担的责任。
节能减排的着手点
一要加快产业结构调整。要大力发展第三产业,以专业化分工和提高社会效率为重点,积极发展生产性服务业;以满足人们需求和方便群众生活为中心,提升发展生活性服务业;要大力发展高技术产业,坚持走新型工业化道路,促进传统产业升级,提高高技术产业在工业中的比重。要积极实施“腾笼换鸟”战略,加快淘汰落后生产能力、工艺、技术和设备;对不按期淘汰的企业,要依法责令其停产或予以关闭。
二要大力发展循环经济。要按照循环经济理念,加快园区生态化改造,推进生态农业园区建设,构建跨产业生态链,推进行业间废物循环。要推进企业清洁生产,从源头减少废物的产生,实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制转变,促进企业能源消费、工业固体废弃物、包装废弃物的减量化与资源化利用,控制和减少污染物排放,提高资源利用效率。
三要强化技术创新。要组织培育科技创新型企业,提高区域自主创新能力。加强与科研院校合作,构建技术研发服务平台,着力抓好技术标准示范企业建设。要围绕资源高效循环利用,积极开展替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术等关键技术研究,突破制约循环经济发展的技术瓶颈。
四要加强组织领导,健全考核机制。要成立发展循环经济建设节约型社会工作机构,研究制定发展循环经济建设节约型社会的各项政策措施。要设立发展循环经济建设节约型社会专项资金,重点扶持循环经济发展项目、节能降耗活动、减量减排技术创新补助等。要把万元生产总值、化学需氧量和二氧化硫排放总量纳入国民经济和社会发展年度计划;要建立健全能源节约和环境保护的保障机制,将降耗减排指标纳入政府目标责任和干部考核体系。
节能减排的措施
1.首先控制增量,调整和优化结构。要控制高耗能、高污染行业过快增长,加快淘汰落后生产能力,完善促进产业结构调整的政策措施,积极推进能源结构调整,促进服务业和高技术产业加快发展。
2.加大投入,全面实施重点工程。加快实施十大重点节能工程。实施水资源节约项目。加快水污染治理工程建设。推动燃煤电厂二氧化硫治理。多渠道筹措节能减排资金。
3.创新模式,加快发展循环经济。深化循环经济试点,推进资源综合利用,推进垃圾资源化利用,全面推进清洁生产。
4.依靠科技,加快技术开发和推广。加快节能减排技术研发,加快节能减排技术产业化示范和推广,加快建立节能减排技术服务体系,推进环保产业健康发展,加强国际交流合作。
5.夯实基础,强化节能减排管理。建立政府节能减排工作问责制,建立和完善节能减排指标体系、监测体系和考核体系。
6.健全法制,加大监督检查执法力度。完善节能和环保标准,开展节能减排专项执法检查。
7.完善政策,形成激励和约束机制。积极稳妥推进资源性产品价格改革,完善有利于节能减排的财政政策,实行有利于节能减排的税收政策。
8.加强宣传,提高全民节约意识。组织好每年一度的全国节能宣传周、全国城市节水宣传周及世界环境日、地球日、水宣传日活动。把节约资源和保护环境理念渗透在各级各类的学校教育教学中,从小培养儿童的节约意识。
9.政府带头,发挥节能表率作用。在节能减排工作中,中央政府将率先垂范。今年全国要推广高效节能产品5000万支,中央国家机关将率先更换节能灯。
节能减排和我们的生活
一些简单易行的改变,就可以减少能源的消耗。例如,离家较近的上班族可以骑自行车上下班而不是开车;短途旅行选择火车而不搭乘飞机;在不需要继续充电时,随手从插座上拔掉充电器;如果一个小时之内不使用电脑,顺手关上主机和显示器;每天洗澡时用淋浴代替盆浴,每人全年可以减少约0.1吨二氧化碳的排放……
我们还可以根据不同的环境、地点,进行适当的调整。
一、居家
1.照明用电
注意随手关灯。使用高效节能灯泡。美国的能源部门估计,单单使用高效节能灯泡代替传统电灯泡,就能避免四亿吨二氧化碳被释放。
节能灯最好不要短时间内开关,有资料说节能灯其实在开关时是最耗电的。
白天可以干完的事不留着晚上做,洗衣服、写作业在天黑之前做完。早睡早起有利于身体健康,又环保节能。
2.低碳烹调法
尽量节约厨房里的能源。食用油在加热时产生致癌物,并造成油烟污染居室环境。减少煎炒烹炸的菜肴,多煮食蔬菜。不要把饭锅和水壶装得太满,否则煮沸后溢出汤水,既浪费能源,又容易扑灭灶火,引发燃气泄漏。调整火苗的燃烧范围,使其不超过锅底外缘,取得最佳加热效果。如果锅小火大的话,火苗烧在锅底四周只会白白消耗燃气。
自家煮饭炒菜,量足够吃就好,不多炒。路上看到被人丢弃的食物,可以捡起来喂野狗、野猫和小鸟等小动物。变质的饭菜可以埋在地里做肥料。
3.节水妙招
淘米水是很好的去污剂,可以留下来洗碗或者浇花。
沾了油的锅和盘子要先用用过的餐巾纸擦干净,洗起来既节水省时,又可少用洗涤剂,减少水污染。
冲洗衣服时,可以加入少量肥皂粉,因为洗衣粉遇到肥皂会减少很多泡沫,既省水又节约清洗时间。
洗脸、洗手用小脸盆接住水,然后倒进大桶收集起来。
洗手、洗澡、洗衣、洗菜的水和较干净的洗碗水,都可以收集起来洗抹布、擦地板、冲马桶。
4.爱惜衣物之道
穿衣以大方、简洁、庄重为美,加少量的时尚即可。相比那些时尚的服饰,传统衣着的保鲜度和耐用性更好。
外出时穿的正式服装和家居服分开,回家就换上宽松舒适的家居服,可以延长正装的寿命。
吃饭、走路时注意照管衣服,避免溅上油污和泥渍。
做饭、干活时穿上围裙或劳动服,保护衣服不被损污。
洗头、洗脸时,用毛巾遮护衣领,卷起袖子,避免衣服被水打湿。
脱下来的衣服要折叠好,放在衣柜里或者挂进衣橱,不要在外面乱堆乱放,以免落上尘埃杂秽。
晚上休息时换上睡衣,既整洁又不损坏衣服。
脏衣服洗干净以后,如果有破绽的地方,可以用颜色相近的布块补缀,不要怕丢面子。服装庄重整洁,举止礼貌得体,才真正有威仪、有面子。
5.家用电器的节能使用
购买洗衣机、电视机或其他电器时,选择可靠的低耗节能产品。
电视、电脑不用时及时切断电源,既节约用电又防止插座短路引发火灾的隐患。不用时关掉饮水机的电源。保持冰箱处于无霜状态。
6.循环再利用
靠循环再利用的方法来减少材料循环使用,可以减少生产新原料的数量,从而降低二氧化碳排放量。例如,纸和卡纸板等有机材料的循环再利用,可以避免从垃圾填埋地释放出来的沼气(一种能引起温室效应的气体,大部分是甲烷)。据统计,回收一吨废纸能生产800千克的再生纸,可以少砍17棵大树,节约一半以上的造纸原料,减少水污染。因此,节约用纸就是保护森林、保护环境。
回收塑料及金属制品,一公斤铝的重新利用可以避免十一公斤二氧化碳排放。
尽量少消耗铝膜包装的利乐砖包装,以及其他一次性用品。
7.节能的健身方式
假如所住楼房的楼梯通风采光状况良好,安全设施齐备,可以每天做「爬梯运动」,在节电的同时,健身、健心、健性情一次完成。
手洗轻便的衣服,也是一种很好的运动。以站桩的姿势在洗衣池前站定,既锻炼脚力,又可使经常处于紧张状态的腰部和背部放松。双手同时搓洗衣服,节水节电的同时锻炼了手指灵活性和左右脑的协调能力。
8.节省取暖和制冷的能源
大部分家庭的能源都消耗在取暖和制冷上。只要有效地使用自然通风和避免房间过暖,就能简单地减少10%的费用和二氧化碳排放量。
检查阁楼和空心墙隔热材料的质量。冬季检查门和窗边的缝隙是否密闭。
夏季天气不算十分炎热时,最好用扇子或电风扇代替空调。使用空调时,不要把温度调得太低。
9.可再生能源
使用各种可再生能源的技术,能大大地减少我们在使用能源的过程中产生的二氧化碳。太阳能可以加热水和发电。在一些欧洲国家越来越多地采用生物质采暖系统,还有一些新式的小型风力涡轮发电机已经可以供家庭使用。
10.垃圾分类处理
垃圾分类可以回收宝贵的资源,同时减少填埋和焚烧垃圾所消耗的能源。例如,废纸被直接送到造纸厂,用以生产再生纸;饮料瓶、罐子和塑料等也可以送到相关的工厂,成为再生资源;家用电器可以送到专门的厂家,进行分解回收。家里可以准备不同的垃圾袋,分别收集废纸、塑料、包装盒、厨余垃圾等。每天进行垃圾分类和回收,不仅是我们应尽的责任,也有利于培养孩子爱护环境的习惯和自觉性。
11.交流捐赠多余物品
将多余或不用的物品集中起来,通过交换和捐赠的办法,达到重复利用的目的。
二、在路上
1.经济型汽车
高能效汽车每公里产生更少二氧化碳。一般说来,汽车重量越大越耗油,产生的二氧化碳越多。与经济型的小汽缸车相比,大型SUV汽车和豪华汽车排放至少两倍以上的二氧化碳。越野型汽车安全系数高,但比较耗油。自动档汽车的动力传递通过液压完成,在工作中会造成动力损失,尤其是在低速行驶或堵车中走走停停时,油耗更大。
2.燃料
汽油和柴油:环保型的汽油和柴油能提高汽车的性能。它能清洁汽车的引擎,减少引擎的摩擦力,并使燃油能更充分燃烧,从而降低对空气的污染。
生物液体燃料:生物液体燃料与传统车用燃料相比,可以潜在地带来二氧化碳减排。中国已经是世界燃料乙醇的第三大生产国和使用国。燃料乙醇在全国9个省的车用燃料市场得以推广和使用。
3.明智的旅行
先计划好最佳路线再出发。
仔细想想你旅行需求。尽量使用公共交通工具。
你有想过跟家人和朋友共乘一辆汽车吗?你真的需要飞行吗?可能一个电话会议更节省时间、金钱和降低二氧化碳排放量。
4.汽车保养
做好汽车的日常养护,确保它能在最佳状态下行使。检察轮胎气压和机油。不需要的时候,把车顶行李架和箱子拆下来,因为这些都会使车子的效率降低超过10%。
5.开车时
行驶时注意油离配合,保持在经济时速。试验显示,油门踩到底比中速行驶费油2—3倍,所以在行驶中猛刹车、猛起步都是大忌,尽量做到平稳起步。
在排队、堵车或等人时,尽量避免发动机空转。发动机空转3分钟的油耗可以让汽车行驶1公里。因此,如果滞留时间超过1分钟,就应该熄火。
6.提高出门办事效率
除非必需,不单独驾车出门。每次出门之前,把要办的事列出来,争取一口气办完。这样可以减少塞车造成的能源浪费和环境污染。
三、购物时
1.自备购物袋或重复使用塑料袋购物
塑料的原料主要来自不可再生的煤、石油、天然气等矿物能源,节约塑料袋就是节约地球能源。我国每年塑料废弃量超过一百万吨,「用了就扔」的塑料袋不仅造成了资源的巨大浪费,而且使垃圾量剧增。
2.购买本地的产品
购买本地的产品能减少在产品运输时产生的二氧化碳。例如:根据环境、食品和乡村事务部公布的一份报告,在英国,8%从车子释放的二氧化碳来自运送非本地产品的车辆。
3.购买季节性的产品
购买季节性的水果和蔬菜能减少温室生长的农作物。很多温室都消耗大量的能源来种植非季节性的产品。
一方水土养一方人,本地的食品最适合当地人食用。本地生产的其他商品,维修保养方便且成本低廉。季节性的食品是在最适宜该物种生长的自然生态下成熟的,最富营养,同时也少有各种催生的添加品。而反季节食品不仅价格贵而且营养较少,添加的农药、化肥和催生剂也危害健康。
4.减少肉、蛋、奶等动物性食品的采购
饲养家畜要消耗掉2/3以上的耕地;地球上人为产生的甲烷中,畜牧业就占16%。肉类的生产、包装、运输和烹饪所消耗的能量比植物性食物要多得多,其对引发地球温室效应所占人类行为的比重高达25%。
5.少用一次性制品
商场里充斥着一次性用品:一次性餐具、一次性牙刷、一次性签字笔……一次性用品给人们带来了短暂的便利,却给生态环境带来了灾难。它们加快了地球资源的耗竭,所产生的大量垃圾造成环境污染。以一次性筷子为例,我国每年向日本和韩国出口约150万立方米,需要损耗200万平方米的森林资源。
6.不要掉进奢侈品的陷阱
越时尚的商品,更新换代的速度越快。无论是电子产品还是时髦的服装,商家通过不断地推陈出新,刺激人们的购买欲。那些追求奢侈品消费的「月光族」和「车奴」、「卡奴」,不仅浪费资源,还使自己背上沉重的经济枷锁,究竟是富人还是「负人」,只能冷暖自知。
7.过度包装
注意购买包装简单的产品。这代表在包装的生产过程中,消耗了较少的能量。减少了送往垃圾填埋地的垃圾,也减少消费者的经济负担。
8.使用再循环材料的好处
比起用原始材料制造的产品,用再循环材料制造的产品,一般消耗较少的能源。例如:使用回收钢铁来生产所消耗的能源比使用新的钢铁少75%。
总之,还有其他节约能源的方法,需要我们举一反三,去落实在生活的方方面面。
全球变暖给我们敲响了警钟,地球,正面临巨大的挑战。保护地球,就是保护我们的家。让我们行动起来,抛掉自私自利的陋习,以博大无私的善心、善行,挽救地球家园的命运,维护人类得以继续生存的未来。
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。
不太清楚你要的是哪方面的
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。
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!
总结今年中国能源外交面临的新机遇新形势,主要表现在以下几个方面:
第一,世界金融危机对部分能源资源国造成严重冲击,资源国的强势地位相对下降。
发端于美国的世界金融危机对全球经济造成沉重打击,包括美国、欧盟、日本在内的发达国家经济体生产大幅下滑,东欧、独联体等国家经济增长也急剧减速,就连新兴发展中大国经济也受到不同程度的冲击。世界经济的大面积滑坡导致国际市场石油需求明显下降,出现了多年来少有的供大于求的情况。
与此同时,多个资源国的金融系统陷入困境,投机大宗商品的风险增大,利润减少,致使金融资本大规模抽离石油市场,国际油价波动幅度明显加大。能源金融因素的重大变化导致国际油价大幅度下跌,能源资源国出口收入锐减,同时,由于能源资源国一些大型国有公司,近年来盲目借贷扩张,特别像俄罗斯这样独立的石油输出国,巨额债务缠身,在石油出口收入锐减的情况下,资金链发生断裂,因而陷入严重的资金短缺危机,导致开发投资萎缩,剩余产能减少,股值大幅贬值,有些公司为了还债不得不压价出售资产。
虽然最近两个月国际油价大幅反弹,但能源界普遍认为,这种反弹并非供需失衡所致,事实上,石油供应和需求库存等仍然温和看跌,本轮反弹实际上是投机资本在对世界经济危机即将触底反弹的过分乐观预期趋势下,看涨石油期权重返国际石油市场,以及美元贬值等因素所导致的。专家预测,今后一段时间,国际油价仍有可能继续走高,但持续高涨的可能性不大。主要原因是,一方面,世界经济是否已经见底,能否避免长时间的谷底徘徊,现在很难预料,另一方面,世界各国加强对金融投机监管的呼声高涨,投机资本兴风作浪的空间明显缩小,国际石油市场再次出现剧烈震荡的危险性有可能降低。
上述情况导致能源资源国在近年高油价条件下不断强化的强势地位明显下降。尽管我们不能说现在的国际石油市场不再是卖方市场,但可以肯定的是,在今后一段时间,资源国要回复上年咄咄逼人的气势十分困难。
这种情况显然有利于能源消费国的能源安全。就是在这种形势下,中国充分利用充足的外汇储备,以及深化国际能源合作,一方面大幅提升了国家的能源安全水平,另一方面给资源国能源产业的生存和发展提供了强有力的支撑,同时,也为金融危机后,国际能源市场的稳定作出了重要的贡献,可以说,中国的举措,具有双赢和多赢的性质,这是新的形式第一点。
第二,气候变化问题凸显,成为国际合作的新焦点。
与世界金融危机的发生几乎同时,国际社会对应对气候变化挑战的重视大幅增高。气候变化成为大国关系、南北关系的重大课题,成为国际战略博弈的新焦点。世界各国节能减排的呼声强烈,对于哥本哈根气候变化大会寄予厚望。因为温室气体的排放,80%都跟人类能源活动密切有关。所以,世界各国都把应对气候变化的关注重点放在了采用节能技术减少二氧化碳的排放上,放在了开发清洁能源、可再生能源的能源问题上。
于是,一场新的能源革命,一场低碳经济革命,一场绿色产业革命蓬勃兴起。在这场革命中,美国奥巴马政府率先推出了能源新政,包括中国在内的其他主要经济体刺激经济计划也都高度重视能源产业结构的调整。无论即将召开的哥本哈根气候变化大会能否就减排量化指标问题达成妥协,它对可再生清洁能源的发展都会产生极大的推动作用,不久的将来,新能源完全可能以人类意想不到的速度取代世界经济对一次能源的部分需求,我们可以设想对石油等化石能源的需求即使减少百分之十几,也不会对国际石油市场产生极大的冲击、极大的震撼,从而可能大大缓解石油供需的矛盾,引起国际能源格局的重大变化。
这种情况有利于世界能源的安全,对能源需求大国中国来说,更是一种福音。中国实现工业化、城市化、现代化的能源成本因此有望大幅降低,如果中国能在新能源革命中争取到主动,国家的能源安全受制于他人的状况会得到实质性的改变。
第三,中国的崛起势头强劲,应对危机表现突出,在国际能源关系中地位有所增强。
中国经济快速增长,能源需求持续旺盛,中国在国际能源领域必将继续占据战略买家的地位,任何国际能源主体都不能不重视中国日益增强的影响力,从而渴望大幅度扩展中国的能源外交空间。中国的外汇储备充足,世界主要能源国普遍看重中国的投资能力,这种情况有望为中国增强在国际能源市场地位,加强以资源国在能源金融领域的合作创造新的条件。
中国应对金融危机措施坚决,化危为机,成效显著,表现突出。有望率先走出危机,而率先走出危机赢得的主动地位,有望为中国对国际能源关系的运筹提供有利的支撑。
中国的国际地位快速上升,世界普遍看好中国,重视发展对中国的关系,有望大幅增强中国在现行国际格局中的地位,为中国开展更具活力的能源外交提供新的依托。
上述这三个方面的有利因素对中国能源外交的运筹已经并将继续起到重要的作用。中国战略石油储备的建立,商业石油储备的充盈,能源企业走出去步伐的加快,海外资产并购力度的加大,陆上油气管道建设的突破,长期石油供应合同的签订,能源领域全面合作的战略都是在这种有利条件下发生的。
然而,我们在看到有利条件的同时,必须重视不利因素的存在。
例如:中国经济的发展对境外能源资源的依赖度还在增大,至少在2030年对化石能源的需求难以减少,势必影响到国家能源安全的维护。
再如,中国在能源金融领域的运筹能力有限,特别是在应对国际金融投机资本操纵能源市场方面缺少经验。势必增大中国维护能源安全的代价和成本。
还有,中国在现行国际能源秩序中可能长时间处于一种弱势地位,中国维护能源安全可能面临着重重困难。
基于以上有利和不利因素的分析,我认为中国能源外交必须从以下几个方面作出新的努力。
首先,要加紧后金融危机时期能源战略的谋划。在这次金融危机中,我国受到的冲击相对较轻,应对危机的思路对头,措施得力,因而完全有希望率先赢得走出危机的先机。充分利用这一先机的前提是,切实做好具有前瞻性的后金融危机时期的能源战略谋划。要分析金融危机对世界能源形势的影响以及危机过后我国在世界能源格局地位中可能的变化,既要有高瞻远瞩的战略思维,又要立足于现实国情,既要确立明确的战略目标战略战略布局和战略重点,又要制定各领域各阶段实施方略和具体举措,从而指引各个能源合作主体开展纵横捭阖的能源外交,深化多方位的国际能源合作,特别下大力推动我国周边区域和次区域能源合作,取得实质性进展。
其次,要大力推动新的国际能源金融秩序的形成。在推动新的更加公正合理的国际能源秩序形成方面,特别要关注国际能源金融秩序,要充分认识金融因素对国际能源关系的重大影响,研究这种影响,寻求利用其积极方面规避其消极方面的有效途径,建议从扩大本地结算比例入手,逐步形成新的一揽子货币结算体系,充分利用外汇储备充足的优势,加大对境外资源开发、周边油气管道建设的投资力度,贷款换石油的成功经验值得我们认真总结。
第三,要力争在绿色产业革命中走在世界前列。新能源技术是21世纪最具发展潜力的技术,是为经济可持续发展创造新的经济繁荣的重要引擎,也是应对气候变化的重要钥匙。谁率先掌握了新能源技术谁就有希望占据世界经济发展的制高点,成为世界经济革命的领头羊。我们应当从本国国情和长远利益出发,采取积极而又稳妥的措施,争取在这项革命中走到世界的前列。
与此同时,我们必须继续重视传统能源安全问题。在新能源开发尚处于起步阶段,而且在中短期内难以规模化利用的情况下,我们对一次能源的利用难以有实质性减少。因此,必须抓住后金融危机的有利时机,强化国家的传统能源安全,与世界主要油气资源国建立更加广泛的战略合作关系,尽可能多的并购油气资产,以确保我国长期而又稳定的油气供应,同时,为世界经济发展作出我们应有的贡献。
能源资源的战略属性日益突出,国际能源合作越来越离不开外交运筹,离不开对对象国政治环境、经济环境、人文环境、法律环境、社会环境、安全环境等宏观环境的研究,以及机动灵活的外交运筹。
“十一五”规划中将能源、资源等关键领域的重大技术开发放在了优先位置上,拟定了能源长期发展规划,其中优化能源结构,加快发展核电和可再生能源在能源长期规划中占有重要分量,同时强调了节能优先、效率为本的原则。而《可再生能源法》的正式实施,将可再生能源发电有偿并网合法化,这为我国新能源产业打开国内市场带来实质性的帮助,大力推动新能源产业实现规模化的可持续发展。(这是政策)
未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。(这是趋势)
就比如日出东方太阳能有限公司,属于太阳能这一新能源板块的公司,主要生产太阳能热水器、太阳能热水工程系统、太阳能采暖系统以及太阳能制冷空调系统等,近年来的发展就可以看出新能源产业的蓬勃。(这是实例,你可以去找一些相关的新闻)
综上,这些都决定了新能源产业的快速发展是必然的结果。四五百字了,哥只能帮你到这里了。
摘要:通过了解过去以及现在的能源结构和能源利用技术,提出能源科学需要多学科交叉与综合来为能源发展提出贡献,而且能源科学的发展是能源高技术创新的源泉和先导。因此,能源科学和能源利用技术的发展不仅为国家未来的科学发展提供帮助,也为国家解决当今的能源危机给予支持。
关键词:能源结构,能源利用技术,新能源,
能源是比较集中的含能体或能量过程,凡是能够间接或者经过转换而获取某种能量的自然资源,统称为能源。在自然界里有一些自然资源本身就拥有某种形式的能量,它们在一定条件下能够转换成人们所需要的能量形式,这种自然资源显然是能源。
能源是人类从是物质资料生产的原动力。从人类远古时代在地球上出现后,随着社会生活和经济生活的不断发展,能源的应用形势和规模在不断变化增长。在古代,人类的主要能源来自人力和畜力,辅以柴薪。自西方工业革命开始西方资本主义国家为满足其工业化的需要, 18世纪末,瓦特发明了蒸汽机、大量的以煤炭为能源的动力机械逐渐替代了小作坊式的手工业,煤炭与资本主义大生产相结合,使世界能源结构发生了重大变革。
1895年,美国开始了石油钻探开发工作,这种液体燃料显示出比煤炭更强大的吸引力,1876 年,德国人奥托创制了内燃机,进而形成了以内燃机技术为核心的汽车工业,带动了机械制造业的发展,创造了人类历史上空前的物质文明。
19世纪末开始,以电力为主导的能源结构大变革开始,从法拉第发现了电磁感应开始,人们认识到电和磁是统一的电磁现象,之后又发明了电动机、发电机和各种电器,使电力作为二次能源取得了广泛应用。据统计,现在世界上大约四分之三的能源是在发电厂中转化为电力为人类使用。但是利用常规能源(如化石燃料煤炭、石油和天然气)来产生电力,其储量有限,在可预见的将来就可能用尽或者由于利用成本过高而无法使用,因此为了满足社会发展日益增长的能源需求和可持续发展,我们必须寻找除化石燃料以外的新能源,来解决人类面临的能源问题。
能源的几种分类
1、按照能源的来源分类:
a) 来自地球以外的天体的能量,主要是太阳辐射能。
包括:固化了的太阳能,如化石燃料(煤、石油、天然气、油页岩等,由一亿年前存积下来的有机物质形成)、草木燃料等;太阳能转化成的能量,如风能、水能、波浪能、海洋能;直接的太阳辐射,如利用光电转化、光合作用等。
b) 来自地球内部蕴藏的能量。
包括:地球热能,如地震能、火山热能、地下热水、地热蒸汽、热岩层;原子核能,如蕴藏核能的元素,铀、钍、硼、氘等。
c) 来自地球和其他天体相互作用而产生的能量。
包括:地月相互吸引产生的潮汐能。地球上的能源主要来自于太阳能、地球热能、原子核能和潮汐能,占地球全部能源的99.9%。
2、按照能源存在和产生形式分类
a)一次能源———以现有的形式存在于自然界中的能源。
可再生能源———不会随着它本身的转化或被利用而日益减少的能源,包括风能、水能、海流、海洋热能、潮汐能、草木燃料、直接太阳辐射、地震能、火山活动、地下热能等。
非再生能源———随着人类的利用而逐渐减少的能源,包括矿石燃料(煤、石油、天然气、油页岩等),核燃料(铀、钍、硼、氘等)。
b)二次能源—需要依靠其他能源来制取或产生的能源,包括电能、氢能、汽油、煤油、柴油、火药、酒精、甲醇等。他们使用方便,易于利用,是高品位能源。
3、按能源本身的性质分类
a) 含能体能源———能量以某种载体形式存储起来,而为人们利用。包括各种矿石燃料、核燃料、地下热能、高位水库、氢能等。
b) 过程性能源———能量在物质运动的过程中存在,无法直接的大量存储,如需储存起来,必须把它们转化为含能体能源中的能量。包括风能、水能、海流、地震能、潮汐能以及电能等,转化方式如流水→高位水库,电能→蓄电池。
大有潜力的常规能源
最基本的常规能源——煤炭
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。而且煤炭在地球上的储量丰富,分布广泛,一般也比较容易开采,因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。
煤炭对于现代化工业来说,无论是重工业,还是轻工业;无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业,还是轻纺工业、食品工业、交通运输业,都发挥着重要的作用,各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭,因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。现我国已探明的煤炭储量为世界第一位。尽管如此,煤炭供应不足仍制约我国国民经济发展,因此,应用高新技术进行煤炭的加工转化,提高煤炭的利用效率,减少煤炭燃烧的环境污染,是解决能源缺乏、加速国民经济发展的重要途径之一。
煤炭的处理加工及转化
(1)选煤技术:选煤是指除去或减少原煤中所含的杂质(包括灰分、矸石、硫分等),并将处理过的煤分成若干个品种等级,以满足不同用户的需要。
(2)洁净煤技术:洁净煤技术是一系列新近开发的煤炭加工、燃烧转化和煤烟通道中的烟道气净化技术的总称。目的是减轻煤炭燃烧对环境的污染,提高煤炭利用效率,并降低成本。
(3)型煤及利用:用粉煤或低品位煤制成的具有一定形状的煤制品称为型煤。燃烧型煤可以提高热效率、节约煤炭并降低污染。型煤的节能率是所有洁净煤技术中最高的,相对环境效益也很高。
(4)煤液混合新型燃料技术:煤液混合新型燃料是一项新技术,这些混合燃料是粉煤在液体中的一种悬浮物,即煤液混合料。目前已有多种混合料经过全面试验,最有工业应用价值的煤液混合料是水煤浆,是一种低污染的燃料。
当代工业的血液——石油和天然气
石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,属于化石燃料。石油及其产品广泛用于生产和生活的各个方面,被称为工业的血液。石油是现代世界一次能源消费构成中的主要能源,据1990年的资料统计,石油在世界一次能源消费构成中居第一位;在我国仅次于煤炭居第二位。至1990年底,世界天然气在世界一次能源构成中次于煤炭和石油,居第三位。我国已探明的天然气储量居世界第九位。1990年我国天然气在一次能源消费构成中次于煤炭、石油、水电,居第四位。
原油经过加工,形成汽油、煤油、柴油、润滑油、化工轻油和石脑油六大类产品。石油产品的范围从液化石油气开始,中间是石油化工原料、燃料和润滑油料,一直到沥青。原油在加工过程中还会释放出大量的石油气。石油加工后,可以得到利用率高、经济、合理的各种液体燃料,主要为内燃机燃料、锅炉燃料和灯油三类。其他的石油产品主要有润滑油、蜡、沥青以及石油化工产品如石油溶剂、乙烯、丙烯和聚乙烯等。天然气是一种混合气体,其主要成分为甲烷。天然气作为燃料容易燃烧、清洁无灰渣、热值高而且不污染环境。
天然气和石油一样是非常重要的基本有机化工原料。从天然气中分离出来及从石油炼厂汽中回收和分离的许多物质是最基本的化工原料,并可进一步制造转化出多种化工产品,如合成纤维、合成橡胶、合成塑料和化肥等产品。
火力发电的主要燃料就是前面我们讲述过的煤炭,有时候也有用油作燃料的。而且我国在很长一段时期电力建设的主要任务仍将是发展火力发电。火力发电设备容量和参数的提高,有一系列问题需要解决。特别是在当今我们赖以生存的生态环境日趋恶化的情况下,如何降低甚至消除火力发电对环境的污染是一个迫切需要解决的问题,因此采取低污染的燃烧方式是必然的发展趋势。
最干净的常规能源——水能
水能利用的主要方式是发电。水力发电就是利用河流中蕴藏着的水能来产生电能,其中最常用的方法就是在河流上建筑拦河坝,将分散在河段上的水能资源集中起来,然后靠引水管道引取集中了水能的水流去转动设在厂房中的水轮发电机组,在机组运转的过程中,就将水能转变成了电能。因为利用的是水能,而水流本身并无损耗,仍可以为下游用水部门所利用。我国水能资源的特点是水力资源总量较多,但开发利用率低,水力资源分布不均,西部多,东部少,相对集中在西南地区,而经济发达、能源需求大的东部地区水力资源极少,与经济发展不匹配。
水力发电有以下特点:
(1)水作为一种资源可由自然界水循环中的降水补充,使水能资源成为不会枯竭的再生能源,所以其发电成本非常低。
(2)水力发电事业和其他水利事业可以互相结合。为了使水能产生电能,常常要修建水库,而水库可作为防洪、供水、发展航运事业等多种任务。
(3)水电站中装设的水轮机开启方便、灵活,适宜于作为电力系统中的变动用电器,有利于保证供电质量。
(4)水电站建成后,能够连续提供廉价的电力。
(5)水力发电不污染环境,是一种公认的清洁能源。
充满希望的新能源
21世纪的主要能源——太阳能
太阳是一个炽热的气体球,蕴藏着无比巨大的能量。地球上除了地热能和核能以外,所有能源都来源于太阳能,因此可以说太阳能是人类的“能源之母”。没有太阳能,就不会有人类的一切。1945年,美国贝尔电话实验室制造出了世界上第一块实用的硅太阳能电池,开创了现代人类利用太阳能的新纪元。
人们利用太阳能的方法主要有三种,一种是使太阳能直接转换成电能,即光电转换。太阳能电池就属于这种转换方式;第二种是使太阳能直接转变成热能,即光热转换,如太阳能热水器等;第三种是使太阳能直接转变成化学能,即光化学转换,如太阳能发动机等。
实际上,人类早就有意识地利用太阳能,自从有了太阳能电池,就为太阳能的利用开辟了广阔的途径,人造卫星和宇宙飞船探测宇宙空间时用上了重量轻、使用寿命长和耐冲击振动的太阳能电池。目前,世界各国都在大力研究新型太阳能电池,提高光电转换率,使太阳能的开发利用进一步深化。
太阳能电站通常人们所说的太阳能电站,指的是太阳能热电站。这种发电站先将太阳光转变成热能,然后再通过机械装置将热能转变成电能。
太阳能电站能量转换的过程是:利用集热器(聚光镜)和吸热器(锅炉)把分散的太阳辐射能汇聚成集中的热能,经热换器和汽轮发电机把热能变成机械能,再变成电能。
太阳能电站靠太阳能热管来聚集热能,太阳能热管又叫真空集热管,它在结构上与我们平常所用的热水瓶相似,但热水瓶只能用来保温,而太阳能热管却能巧妙地吸收太阳的热能,即使阳光很微弱,它也能达到较高的温度,比一般太阳能集热器的本领强。热管在一天之内可以提供大量的工业用热水,又能一年四季不断地为它的主人供应所需要的热能。
魔鬼与天使——核能
从 1954年前苏联建成世界上第一座核电站以来,人类和平利用核能的历史还不到半个世纪;然而,核能的发展却异常迅速。
核能的发展之所以如此迅速,主要是因为它有着显著的优越性:其一,它的能量非常巨大,而且非常集中。其二,运输方便,地区适应性强。其三,储量丰富,用之不尽。
从目前情况来看,世界各国的核能发电技术已相当成熟,大量投入使用的单机容量达百万千瓦级的发电机组,使核电站得到了迅速的发展。
近十多年来,人们已经成功地研制出能充分利用铀燃料的核反应堆,这就是被称为“明天核电站锅炉”的快中子增殖核反应堆。这种核反应堆能使核燃料增殖,也就是说,核燃料在这种“锅炉”里越烧越多。如果能大量使用快中子增殖核反应堆,不仅能使铀资源的有效利用率增大数十倍,而且也将使铀资源本身扩大几百倍。
另外,近年来在激光核聚变、核电池、太空核电站和海底核电站等研究试验方面也都取得了一定的成果,促进了核能发电技术的进一步提高。
前景诱人的海洋能
海洋能是海水运动过程中产生的可再生能,主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力,其他海洋能均源自太阳辐射。全世界海洋能的总储量,约为全球每年耗能量的几百倍甚至几千倍。这种海洋能是取之不尽、用之不竭的新能源。在不远的将来,海洋能在造福于人类方面,将发挥巨大而重要的作用。
海洋潮汐发电你听说过吗?大海也会进行呼吸。海洋的潮汐,是由于月亮、太阳对地球上海水的吸引力和地球的自转而引起海水周期性、有节奏的垂直涨落现象。
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,随着海水水位的升高,就把大量海水的动能转化为势能;在落潮过程中,海水又奔腾而去,水位逐渐降低,大量的势能又转化为动能。海水在涨落潮运动中所蕴含的大量动能和势能,称为潮汐能。
潮汐发电具有如下优点:
(1)潮汐发电的水库都是利用河口或海湾建成的,不占用耕地,也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大面积土地。
(2)潮汐发电站不像河川水电站那样受洪水和枯水的影响,也不像火电站那样污染环境,是一种不受气候条件影响的、干净的发电站。
(3)潮汐电站的堤坝较低,容易建造,投资也较少。
海水盐差发电海水里面由于溶解了不少矿物盐而有一种苦咸味。然而,这种苦咸的海水大有用处,可用来发电,是一种能量巨大的海洋资源。
在大江大河的入海口,淡水和咸水的交汇处,淡水和咸水就会自发地扩散、混合,直到两者含盐浓度相等为止。在混合过程中,还将放出相当多的能量。这就是说,海水和淡水混合时,含盐浓度高的海水以较大的渗透压力向淡水扩散,而淡水也在向海水扩散,不过渗透压力小。这种渗透压力差所产生的能量,称为海水盐浓度差能,或者叫做海水盐差能。
海流能顾名思义,海流就是海洋中的河流。浩瀚的海洋中有一部分海水经常是朝着一定方向流动的,在海洋中常年默默奔流着。海流和陆地上的河流一样,也有一定的长度、宽度、深度和流速。风力的大小和海水密度不同是产生海流的主要原因。由定向风持续地吹拂海面所引起的海流称为风海流;而由于海水密度不同所产生的海流称为密度流。归根结底,这两种海流的能量都来源于太阳的辐射能。利用海流发电比陆地上的河流优越得多,它既不受洪水的威胁,又不受枯水季节的影响,几乎以常年不变的水量和一定的流速流动,完全可成为人类可靠的能源。海流发电是依靠海流的冲击力使水轮机旋转,然后再变换成高速,带动发电机发电。
海水温差能,辽阔的海洋,是一个巨大的“储热库”,它能大量地吸收辐射的太阳能;它又是一个巨大的“调温机”,调节着海洋表面和深层的水温。海水的温度随着海洋深度的增加而降低。这是因为太阳辐射无法透射到400米以下的海水,海洋表层的海水与500米深处的海水温度差可达20℃以上。海洋中上下层水温度的差异,蕴藏着一定的能量,叫做海水温差能。利用海水温差能可以发电,叫海水温差发电。现在新型的海水温差发电装置,是把海水引入太阳能加温池,把海水加热到45~60℃,有时可高达90℃,然后再把温水引进保持真空的汽锅蒸发进行发电。用海水温差发电,还可以得到副产品——淡水,所以说它还具有海水淡化功能,可以用来解决工业用水和饮用水的需要。
生物能源——沼气能
沼气是一种可燃气体,由于这种气体最早是在沼泽、池塘中发现的,所以人们称它“沼气”。我们通常所说的沼气,是人工制取的,所以它属于二次能源。而作为能源的沼气,至今尚未得到广泛的应用,所以它还属于现代新能源的成员。沼气的主要成分是甲烷(CH4)气体。通常,沼气中含有60~70%的甲烷,30~35%的二氧化碳,以及少量的氢气、氮气、硫化氢、一氧化碳、水蒸汽和少量高级的碳氢化合物。
甲烷气体的发热值较高,因而沼气的发热值也较高,所以说沼气是一种优质的人工气体燃料。甲烷在常温下是一种无色、无味、无毒的气体,它比空气要轻。由于甲烷在水中的溶解度很低,因而可用水封的容器来储存它。生产沼气的原料丰富,来源广泛。人畜粪便、动植物遗体、工农业有机物废渣和废液等,在一定温度、湿度、酸度和缺氧的条件下,经厌氧性微生物的发酵作用,就能产生出沼气。沼气是一种可以不断再生、就地生产就地消费、干净卫生、使用方便的新能源。在目前,它可以代替供应紧张的汽油、柴油,开动内燃机发电,驱动农机具加工农副产品,也可以用来煮饭照明。
从现今情况看来,使用沼气具有以下的优点:
(1)沼气不仅能解决农村能源问题,而且能增加有机肥料资源,提高质量和增加肥效,从而提高农作物产量,改良土壤。
(2)使用沼气,能大量节省秸杆、干草等有机物,以 便用来生产牲畜饲料和作为造纸原料及手工业原材料。
(3)兴办沼气可以减少乱砍树木和乱铲草皮的现象,保护植被,使农业生产系统逐步向良性循环发展。
(4)兴办沼气,有利于净化环境和减少疾病的发生。这是因为在沼气池发酵处理过程中,
新时代“古老”能源——风能
在自然界,风是一种巨大的能源,它远远超过矿物能源所提供的能量总和,是一种取之不尽、尚未得到大量开发利用的能源。风能是空气在流动过程中所产生的能量,而大气运动的能量来源于太阳辐射。由于地球表面各处受太阳辐射后散热的快慢不同,加之空气中水蒸汽的含量不同,从而引起各处气压的差异,结果高压地区空气便向低气压地区流动,从而形成了风,因此,风能是一种不断再生的没有污染的清洁能源。
当前,世界各国对风能的利用,主要是以风能作动力和发电两种形式,其中以风力发电为主。以风能作动力,就是利用风轮来直接带动各种机械系统的装置,如带动水泵提水等。这种风力发动机的优点是,投资少、工效高、经济耐用。
根据我国风能资源分布情况和当前的技术条件,近期开发利用风能的重点将放在内蒙古、东北、西北、西藏和东南沿海,以及岛屿、高山、风口等风能资源丰富的地区。在年平均风速超过6米/秒的地区,特别是电网很难达到的牧区、海岛和高山边远地区,开发利用风能资源更具有深远意义。
21世纪的理想能源——氢能
在众多的新能源中,氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为,在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下,氢气产生的能量最多,而且它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境,而氢主要存于水中,燃烧后唯一的产物也是水,可源源不断地产生氢气,永远不会用完。氢的用途很广,适用性强。它不仅能用作燃料,而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如,储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领。可将热量储存起来,作为房间内取暖和空调使用。
氢气在一定压力和温度下很容易变成液体,因而将它用铁路罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、飞机的燃料,也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的长征运载火箭,都是用液态氢作燃料的。
另外,使用氢—氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能,使氢能的利用更为方便。目前,这种燃料电池已在字宙飞船和潜水艇上得到使用,效果不错。当然,由于成本较高,一时还难以普遍使用。
本世纪70年代,人们用半导体材料钛酸锶作光电极,以金属铂作暗电极,将它们连在一起,然后放入水里,通过阳光的照射,就在铂电极上释放出氢气,而在钛酸锶电极上释放出氧气,这就是我们通常所说的光电解水制取氢气法。科学家们还发现,一些微生物也能在阳光作用下制取氢。人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物。通过氢化酶诱发电子,把水里的氢离子结合起来,生成氢气。
本学科存在的主要问题
一、简单运用传统经验进行具体工程项目的开发工作较多,研究运用技术科学基础不够。
二、在发展新技术方面, 创新概念少, 自主概念少, 往往是跟着外国人提出的一种概念和已经发表的文献,缺乏自己独立自主的见解和正确分析判断, 跟着上马, 以致往往在人家已下马之后,不得不跟着下马。应结合我国实际,做出科学分析,提出自己独立的见解。要做到这一点,需要有深厚的技术科学基础。
三、能源项目规模大, 投资多, 周期长, 全新概念不是很多,需要看准方向,长期坚持,及时总结,调整发展。
重点发展方向的展望
结合我国情况,重点发展方向应当是以下一些技术:
石油天然气工业关键技术
油气地球物理勘探与钻井新技术,海洋石油天然气开发技术,提高石油采收率新技术,在注水开发后期的油田,应用三次采油等方法提高石油采收率。
煤炭高效洁净利用关键技术
我国煤炭开发利用关键是解决生产效率低、不安全和环境严重污染两个方面的问题, 并应逐渐发展两大技术:一是安全、高效开采技术二是高效、洁净利用的洁净煤技术:煤炭安全、高效开采技术煤层气开发技术煤洗选、加工、处理技术洁净煤燃烧技术煤炭气化技术。
电力工业关键技术
超临界、超超临界蒸汽参数发电技术,燃气蒸汽联合循环发电技术,洁净煤发电技术,热电联产及多联供技术,先进压水堆发电技术, 燃料电池发电技术, 全国大区电网互联和灵活的交流输配电技术。
节能技术
中低温余热利用系统和中低温能源利用新技术,热泵技术,建筑节能,新型低温储能(含冰蓄冷及电力调峰) 系统,节能电器,交通运输节能,高能耗工业的节能新工艺流程。
核能释放与利用的科学问题
核废料处理及再利用,提高安全性,新的安全堆型探索快堆与高温气冷堆受控热核聚变堆关键技术。
可再生能源与氢能开拓与利用的科学问题
低价、高效、长寿新型光伏发电技术生物质能转换的化学生物技术光热利用新技术(发电、制冷等) 氢能规模制备、储运、利用技术。
能源环境技术
能源转换利用中有害元素控制与无公害定向转换技术城市废弃物无公害、资源化利用技术回收利用CO2 的能源环境系统探讨燃煤生态工程,煤基制氢及氢能利用系统。
农村能源技术
沼气技术生物质气化、液体燃料、发电技术生物质加工处理技术。
措施及建议
一、能源与环保的立法,价格政策,倾斜政策。
二、对能源科学技术(不是具体生产项目) 给予强大支持,由国家、产业联合支持。科教部门专门支持。
三、对较远见效的方向,如先进概念的发电系统、太阳能、核能要给予重视和布局研究发展工作。
四、培养基础扎实,知识面广,解决问题能力强的能源科学方面青年人才。
五、加大能源科技研究开发的投入:我国能源R&D 经费占国家R&D 总经费的比例比国际上发达国家的相应值小一个数量级。能源R&D 投入过低导致我国科技自主研究开发
参考文献:
《环境与能源科学导论》作者:刘震炎 出版社: 科学出版社第1版
《能源科学导论》作者:黄素逸 出版社:中国电力出版社
《2011-2020年我国能源科学学科发展战略报告》(第四稿) 中国科学院
《能源科学发展战略研究》中国科学院院士 吴承康 徐建中
一、首先应该了解什么是议论文
议论文又叫说理文,是一种剖析事理,论述事理,发表意见,提出主张的文体。我们通过摆事实、讲道理、辨是非、举例子等方法,来确定某观点正确或错误,树立或否定某种主张。
二、根据议论文的特点,找出我们的论点
如你认为气候变化是否与健康有很大的联系,有怎么样的联系。
三、根据自己的论点,举例子说明,展开你的理论依据,下面列举几点
1、关于气候与健康,早在古代医书《黄帝内经》中就有论述。其中有讲到“阴阳四时者,万物之始终也。死生之本也。逆之则灾害生。从之则苛疾不起,是谓得道。”,又说“治病不本四时,不知日月,不审逆从。”,这里就提到了四时与健康的论点。
2、全球气候变暖。气候变暖给人类生存环境和人体健康带来诸多危险,气候变暖的结果之一是气候带的改变,据估计,全球平均气温升高1摄氏度,气候带约向极地方向推移100千米,而这种推移不可能是均匀的,某些气候带和气候型会因高山、海洋、荒漠的阻隔而间断甚至消失。而在世界上,热带非洲是传染病、寄生虫病的高发地区,尤其是病毒性疾病最大的发源地。随着温带地区的变暖,将使感染或携带致病病原体的昆虫和啮齿类动物的分布区域扩大,每年的危害期限延长,使这些疾病的扩散成为可能的事实。
3、全球气候变化会带来极端异常天气现象,如干旱、洪涝、冻害、冰雹、沙尘暴等等,往往会造成严重的自然灾害,足以给人类社会带来严重的打击,某种程度上也会对我们的健康产生很大的威胁。
这些都可以作为论点来进行阐述,然后通过实际的例子来进行论证。
四、总结自己的论点