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求一篇新能源利用方面的科技论文

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高兴的八宝粥
2022-12-24 03:41:12

求一篇新能源利用方面的科技论文

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聪慧的音响
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2026-05-03 11:04:00

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~

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孝顺的水蜜桃
平常的超短裙
2026-05-03 11:04:00

摘 要:主要论述了生物质热解技术的原理、热解反应过程、热解工艺类型及影响因素。在分析国内外发展现状的基础上,提出生物质热解技术主要存在的不足,对生物质热解技术的发展前景进行了展望。

关键词:生物质热解;研究进展;发展现状;展望

0 引 言

通过生物质能转换技术可高效地利用生物质能源, 生产各种清洁能源和化工产品,从而减少人类对于化石能源的依赖,减轻化石能源消费给环境造成的污染。 目前,世界各国尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以保护本国的矿物能源资源,为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。

生物质热解是指生物质在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件下,加热到逾500℃,通过热化学反应将生物质大分子物质(木质素、纤维素和半纤维素)分解成较小分子的燃料物质(固态炭、可燃气、生物油)的热化学转化技术方法。生物质热解的燃料能源转化率可达95.5%,最大限度的将生物质能量转化为能源产品,物尽其用,而热解也是燃烧和气化必不可少的初始阶段[1]。

1 热解技术原理

1.1 热解原理

从化学反应的角度对其进行分析, 生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应,包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应。木材、林业废弃物和农作物废弃物等的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。热重分析结果表明,纤维素在52℃时开始热解,随着温度的升高,热解反应速度加快,到350~370℃时,分解为低分子产物,其热解过程为:

(C6H10O5)n→nC6H10O5

C6H10O5→H2O+2CH3-CO-CHO

CH3-CO-CHO+H2→CH3-CO-CH2OH

CH3-CO-CH2OH+H2→CH3-CHOH-CH2+H2O

半纤维素结构上带有支链,是木材中最不稳定的组分,在225~325℃分解,比纤维素更易热分解,其热解机理与纤维素相似[2]。

从物质迁移、能量传递的角度对其进行分析,在生物质热解过程中,热量首先传递到颗粒表面,再由表面传到颗粒内部。热解过程由外至内逐层进行,生物质颗粒被加热的成分迅速裂解成木炭和挥发分。其中,挥发分由可冷凝气体和不可冷凝气体组成,可冷凝气体经过快速冷凝可以得到生物油。一次裂解反应生成生物质炭、一次生物油和不可冷凝气体。在多孔隙生物质颗粒内部的挥发分将进一步裂解,形成不可冷凝气体和热稳定的二次生物油。同时,当挥发分气体离开生物颗粒时,还将穿越周围的气相组分,在这里进一步裂化分解,称为二次裂解反应。生物质热解过程最终形成生物油、不可冷凝气体和生物质[3,4]。

1.2 热解反应基本过程

根据热解过程的温度变化和生成产物的情况等, 可以分为干燥阶段、预热解阶段、固体分解阶段和煅烧阶段。

1.2.1 干燥阶段(温度为120~150℃),生物质中的水分进行蒸发,物料的化学组成几乎不变。

1.2.2 预热解阶段(温度为150~275℃),物料的热反应比较明显,化学组成开始变化,生物质中的不稳定成分如半纤维素分解成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。上述两个阶段均为吸热反应阶段。

1.2.3 固体分解阶段(温度为275~475℃),热解的主要阶段,物料发生了各种复杂的物理、化学反应,产生大量的分解产物。生成的液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇(冷却时析出来);气体产物中有CO2、CO、CH4、H2等,可燃成分含量增加。这个阶段要放出大量的热。

1.2.4 煅烧阶段(温度为450~500℃),生物质依靠外部供给的热量进行木炭的燃烧,使木炭中的挥发物质减少,固定碳含量增加,为放热阶段。实际上,上述四个阶段的界限难以明确划分,各阶段的反应过程会相互交叉进[5,6]。

2 热解工艺及影响因素

2.1 热解工艺类型

从对生物质的加热速率和完成反应所用时间的角度来看,生物质热解工艺基本上可以分为两种类型:一种是慢速热解,一种是快速热解。在快速热解中,当完成反应时间甚短(<0.5s)时,又称为闪速热解。根据工艺操作条件,生物质热解工艺又可分为慢速、快速和反应性热解三种。在慢速热解工艺中又可以分为炭化和常规热解[5]。

慢速热解(又称干馏工艺、传统热解)工艺具有几千年的历史,是一种以生成木炭为目的的炭化过程,低温干馏的加热温度为500~580℃,中温干馏温度为660~750℃, 高温干馏的温度为900~1100℃。将木材放在窑内,在隔绝空气的情况下加热,可以得到占原料质量30%~35%的木炭产量。

快速热解是将磨细的生物质原料放在快速热解装置中,严格控制加热速率(一般大致为10~200℃/s)和反应温度(控制在500℃左右), 生物质原料在缺氧的情况下,被快速加热到较高温度,从而引发大分子的分解,产生了小分子气体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体,成为生物油或焦油,其比例一般可达原料质量的40%~60%。

与慢速热解相比,快速热解的传热反应过程发生在极短的时间内,强烈的热效应直接产生热解产物,再迅速淬冷,通常在0.5s内急冷至350℃以下,最大限度地增加了液态产物(油)。

常规热解是将生物质原料放在常规的热解装置中,在低于600℃的中等温度及中等反应速率(0.1~1℃/s)条件下,经过几个小时的热解,得到占原料质量的20%~25%的生物质炭及10%~20%的生物油[7~9]。

2.2 热解影响因素

总的来讲,影响热解的主要因素包括化学和物理两大方面。化学因素包括一系列复杂的一次反应和二次反应;物理因素主要是反应过程中的传热、传质以及原料的物理特性等。具体的操作条件表现为:温度、物料特性、催化剂、滞留时间、压力和升温速率[10]。

2.2.1 温度

在生物质热解过程中,温度是一个很重要的影响因素, 它对热解产物分布、组分、产率和热解气热值都有很大的影响。生物质热解最终产物中气、油、炭各占比例的多少,随反应温度的高低和加热速度的快慢有很大差异。一般地说,低温、长期滞留的慢速热解主要用于最大限度地增加炭的产量,其质量产率和能量产率分别达到30%和50%(质量分数)[11~13]。

温度小于600℃的常规热解时,采用中等反应速率,生物油、不可凝气体和炭的产率基本相等;闪速热解温度在500~650℃范围内,主要用来增加生物油的产量,生物油产率可达80%(质量分数);同样的闪速热解,若温度高于700℃,在非常高的反应速率和极短的气相滞留期下,主要用于生产气体产物,其产率可达80%(质量分数)。当升温速率极快时,半纤维素和纤维素几乎不生成炭[5]。

2.2.2 生物质材料的影响

生物质种类、分子结构、粒径及形状等特性对生物质热解行为和产物组成等有着重要的影响[3]。这种影响相当复杂,与热解温度、压力、升温速率等外部特性共同作用,在不同水平和程度上影响着热解过程。 由于木质素较纤维素和半纤维素难分解,因而通常含木质素多者焦炭产量较大;而半纤维素多者,焦炭产量较小。在生物质构成中,以木质素热解所得到的液态产物热值为最大;气体产物中以木聚糖热解所得到的气体热值最大[5]。

生物质粒径的大小是影响热解速率的决定性因素。粒径在1mm以下时,热解过程受反应动力学速率控制,而当粒径大于1mm时,热解过程中还同时受到传热和传质现象的控制。大颗粒物料比小颗粒传热能力差,颗粒内部升温要迟缓,即大颗粒物料在低温区的停留时间要长,从而对热解产物的分布造成了影响。 随着颗粒的粒径的增大,热解产物中固相炭的产量增大。从获得更多生物油角度看,生物质颗粒的尺寸以小为宜,但这无疑会导致破碎和筛选有难度,实际上只要选用小于1mm的生物质颗粒就可以了。

2.2.3 催化剂的影响

有关研究人员用不同的催化剂掺入生物质热解试验中,不同的催化剂起到不同的效果。如:碱金属碳酸盐能提高气体、碳的产量,降低生物油的产量,而且能促进原料中氢释放,使空气产物中的H2/CO增大;K+能促进CO、CO2的生成,但几乎不影响H2O的生成;NaCl能促进纤维素反应中H2O、CO、CO2的生成;加氢裂化能增加生物油的产量,并使油的分子量变小。

另外,原料反应得到的产物在反应器内停留时间、反应产出气体的冷却速度、原料颗粒尺寸等,对产出的炭、可燃性气体、生物油(降温由气体析出)的产量比例也有一定影响[5]。

2.2.4 滞留时间

滞留时间在生物质热解反应中有固相滞留时间和气相滞留时间之分。固相滞留时间越短,热解的固态产物所占的比例就越小,总的产物量越大,热解越完全。在给定的温度和升温速率的条件下,固相滞留时间越短,反应的转化产物中的固相产物就越少,气相产物的量就越大。气相滞留期时间一般并不影响生物质的一次裂解反应过程,而只影响到液态产物中的生物油发生的二次裂解反应的进程。当生物质热解产物中的一次产物进入围绕生物质颗粒的气相中,生物油就会发生进一步的裂化反应,在炽热的反应器中,气相滞留时间越长,生物油的二次裂解发生的就越严重,二次裂解反应增多,放出H2、CH4、CO等,导致液态产物迅速减少,气体产物增加。所以,为获得最大生物油产量,应缩短气相滞留期,使挥发产物迅速离开反应器,减少焦油二次裂解的时间[3~5]。

2.2.5 压力

压力的大小将影响气相滞留期,从而影响二次裂解,最终影响热解产物产量的分布。随着压力的提高,生物质的活化能减小,且减小的趋势渐缓。在较高的压力下,生物质的热解速率有明显的提高,反应也更激烈,而且挥发产物的滞留期增加,二次裂解较大;而在低的压力下,挥发物可以迅速从颗粒表面离开,从而限制了二次裂解的发生,增加了生物油产量[14,15]。

2.2.6 升温速率

升温速率对热解的影响很大。一般对热解有正反两方面的影响。升温速率增加,物料颗粒达到热解所需温度的相应时间变短,有利于热解;但同时颗粒内外的温差变大,由于传热滞后效应会影响内部热解的进行。随着升温速率的增大,温度滞后就越严重,热重曲线和差热曲线的分辨力就会越低,物料失重和失重速率曲线均向高温区移动。热解速率和热解特征温度(热解起始温度、热解速率最快的温度、热解终止温度)均随升温速率的提高呈线形增长。在一定热解时间内,慢加热速率会延长热解物料在低温区的停留时间,促进纤维素和木质素的脱水和炭化反应,导致炭产率增加。气体和生物油的产率在很大程度上取决于挥发物生成的一次反应和生物油的二次裂解反应的竞争结果,较快的加热方式使得挥发分在高温环境下的滞留时间增加,促进了二次裂解的进行,使得生物油产率下降、燃气产率提高[16~18]。

3 热解技术研究现状

3.1 国内研究现状

与欧美一些国家相比,亚洲及我国对生物质热解的研究起步较晚。近十几年来,广州能源研究所生物质能研究中心、浙江大学、东北林业大学等单位做了一些这方面的工作。

广州能源研究所生物质能研究中心,目前研究方向重点为生物质热化学转化过程的机理及热化学利用技术。其研究内容为:(1)高能环境下的热解机理研究:等离子体热解气化、超临界热解等;(2)气化新工艺研究:高温气化、富氧气化、水蒸汽气化等;(3)气化技术系统集成及应用:新型气化装置、气化发电系统等;(4)生物质气化燃烧与直接燃烧:气化燃烧技术、热解燃烧技术、直接燃烧等。

浙江大学着眼于流化床技术在生物质清洁能源规模化利用上显示出的巨大潜在优势,在上世纪末成功开发了以流化床技术为基础的生物质热裂解液化反应器,并在先期成功试验的基础上,针对已有的生物质热裂解液化工艺中能源利用率不高以及液体产物不分级等缺点,采用独特的设计方案研发了生物质整合式热裂解分级制取液体燃料装置,得出了各运行参数对生物质热解产物的得率及组成的影响程度,适合规模化制取代用液体燃料。目前正在开展深层技术和扩展应用的研究。

东北林业大学生物质能研究中心研究方向: 转锥式生物质闪速热解液化装置。经过一系列的调试、实验和改进后,现已经探索出了一些基本的设计规则和经验。现阶段设备制造已完成,即将进入实验阶段,为今后设备改进及技术推广打好坚实的基础。

另外在快速热裂解研究上,沈阳农业大学在联合国粮农组织(FTO)的协助下,从荷兰的BTG集团引入一套50 kg/h旋转锥闪速热解装置并进行了相关实验研究;上海理工大学、华东理工大学、浙江大学、中国科学院广州能源研究所、清华大学、哈尔滨工业大学和山东理工大学等单位也开展了相关实验研究,目前正在开展深层技术和扩展应用的研究。在现在技术的支持下,用于商业运行的只有输运床和循环流化床系统[19,20]。

河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室也长期进行了生物质热解方面的研究。“YNO4型生物质燃气脱焦机”的诞生解决了现有生物质热解气化机组净化装置复杂、脱焦效率低且焦油难收集等问题,结构简单,操作方便,避免了二次污染,系统运行可靠,维护费用低,经济效益显著,适用于各类生物质热解气化机组的配套及其商业化应用,已于2001年11月通过省科技厅技术鉴定,并已在许昌机电厂投入批量生产。

同时,该实验室与河南商丘三利新能源有限公司对生物质热解产物进行了综合利用的研究,并形成了配套设备。根据农作物秸秆资源存在着季节性、分散性的特点和运输、储存难的矛盾,采取了分散和集中的模式,即在农作物秸秆易收集的范围内建造小型生物质热解装置,就地使用生物质燃气, 然后将便于运输的生物质炭、焦油、木醋液收集,建设若干集中加工厂,生产多种产品以供各种用途,较适合我国的国情。

3.2 国外研究现状

生物质热解技术最初的研究主要集中在欧洲和北美。20世纪90年开始蓬勃发展,随着试验规模大小的反应装置逐步完善,示范性和商业化运行的热解装置也被不断地开发和建造。欧洲一些著名的实验室和研究所开发出了许多重要的热解技术,20世纪90年代欧共体JOULE计划中生物质生产能源项目内很多课题的启动就显示了欧盟对于生物质热解技术的重视程度。

但较有影响力的成果多在北美涌现,如加拿大的Castle Capital有限公司将BBC公司开发的10Kg/h~25Kg/h的橡胶热烧蚀反应器放大后,建造了1500Kg/h~2000 kg/h规模的固体废物热烧蚀裂解反应器,之后,英国Aston大学、美国可再生能源实验室、法国的Nancy大学及荷兰的Twente大学也相继开发了这种装置。

荷兰Twente大学反应器工程组及生物质技术(BTG)集团研制开发了旋转锥热裂解反应器,由于工艺先进、设备体积小、结构紧凑,得到了广泛的研究和应用;Hamberg木材化学研究所对混合式反应器鼓泡床技术进行了改进和发展,成功地采用静电扑捉和冷凝器联用的方式,非常有效地分离了气体中的可凝性烟雾。ENSYN基于循环流化床的原理在意大利开发和建造了闪速热解装置(RTP),还有一些小型的实验装置也相继在各研究所安装调试。

传统的热解技术不适合湿生物质的热转化。针对这个问题,欧洲很多国家己开始研究新的热解技术,这就是Hydro Thermal Upgrading(HTU)。将湿木片或生物质溶于水中,在一个高压容器中,经过15min(200℃,300bar)软化,成为糊状,然后进入另一反应器(330℃,200bar)液化5~15min。经脱羧作用,移去氧,产生30%CO2、50%生物油,仅含10%~15%的氧。荷兰Shell公司证明:通过催化,可获得高质量的汽油和粗汽油。这项技术可产生优质油(氧含量比裂解油低),且生物质不需干燥,直接使用[21,22]。

4 前景与展望

面对化石能源的枯竭和环境污染的加剧,寻找一种洁净的新能源成了迫在眉睫的问题。现在全世界都把目光凝聚在生物质能的开发和利用上。生物质能利用前景十分广阔,但真正实际应用还取决于生物质的各种转化利用技术能否有所突破。

随着技术的不断完善,研究的方向和重点也在拓宽,以前侧重热解反应器类型及反应参数,以寻求产物最大化,而现在整体利用生物质资源的联合工艺以及优化系统整体效率被认为是最大化热解经济效益、具有相当大潜力的发展方向;除此之外,提高产物品质,开发新的应用领域,也是当前研究的迫切要求。

我国生物质热解技术方面的研究进展缓慢,主要是因为研究以单项技术为主,缺乏系统性,与欧美等国相比还有较大差距。 特别是在高效反应器研发、工艺参数优化、液化产物精制以及生物燃油对发动机性能的影响等方面存在明显差距。同时,热解技术还存在如下一些问题:生物油成本通常比矿物油高,生物油同传统液体燃料不相容,需要专用的燃料处理设备;生物油是高含氧量碳氢化合物,在物理、化学性质上存在不稳定因素,长时间贮存会发生相分离、沉淀等现象,并具有腐蚀性;由于物理、化学性质的不稳定,生物油不能直接用于现有的动力设备,必须经过改性和精制后才可使用;不同生物油品质相差很大,生物油的使用和销售缺少统一标准,影响其广泛应用。以上问题也是阻碍生物质高效、规模化利用的瓶颈所在[6]。

针对以上存在的差距和问题,今后的研究应主要集中在如何提高液化产物收率,寻求高效精制技术,提高生物油品质,降低运行成本,实现产物的综合利用和工业化生产等方面。同时加强生物质液化反应机理的研究,特别是原料种类及原料中各种成分对热化学反应过程及产物的影响。在理论研究的基础上,将现有设备放大,降低生物油生产成本,逐渐向大规模生产过渡,完善生物油成分和物理特性的测定方法,制定统一的规范和标准,开发生物油精制与品位提升新工艺,开发出用于热化学催化反应过程中的低污染高效催化剂,使其能够参与化石燃料市场的竞争[23]。?

参考文献

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潇洒的太阳
单薄的百合
2026-05-03 11:04:00
在世界金融危机肆虐,国际格局大变动,国际秩序大调整的背景下,中国政府和能源企业利用时代发展的新机遇,化解国际社会出现的新挑战,能源外交有声有色,能源国际合作取得重大进展。

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。

漂亮的洋葱
壮观的草莓
2026-05-03 11:04:00
你要的不太好找,本人提供参考文献如下:

畅想城市未来低碳交通

来源:中国建设报|2015-06-29

2015移动互联与交通创新发展论坛上发表了《畅想未来智能交通系统》的主题演讲,阐述了未来交通的前景。根据科学技术的发展规律和已经出现的发展动向,未来城市交通是什么样的?

就像20世纪80年代互联网的出现将独立的台式电脑互相联系在一起。“车联网”就是通过车辆收集、处理、共享大量信息,车与车、车与路上的行人和自行车以及车与城市网络能互相联结,从而实现更智能、更安全的驾驶。“车联网”的介入将彻底改变人类出行模式,重新定义汽车的DNA。实现“车联网”技术的未来城市交通将告别红绿灯、拥堵、交通事故、停车难等问题,实现自动驾驶,从而使驾驶者可以充分享受途中的无线网络。互联的汽车具备感应周边事物的能力,并且能与汽车和道路系统保持实时通讯。这些功能优化了交通路线,缩短了旅途的时间,让旅途更具可预测性。而利用GPS可以确定车辆位置,“车联网”技术更能够使其与其他车辆和交通基础设施互联。车辆风挡内设置的内置显示屏可用于获取外部信息或进行上网冲浪。

汽车电气化是未来城市交通问题最好的解决方案之一

汽车电气化将减少交通对石油的依赖,大幅减少尾气排放对环境的影响,并且能有效地利用多种可再生能源。汽车电气化已经成为我国的一项战略重点,并且在国家发展规划中推出多项重要计划,包括通过公共交通拉动电动汽车发展、开发纯电动车尤其是小型车、继续推动电气化和节能内燃机发展等计划。无论是混合动力车、插电式混合动力车、增程型电动车、纯电动车,还是燃料电池车都依赖于电池、电机和电动控制来工作。因此,在电气化问题上都面临着相同的挑战。一是充电问题。因大量电动车同时充电带来的问题是必须要解决的一项重大挑战。二是成本与便利性。锂离子电池大约70%的成本来自于电池组,而电池组超过一半的成本来自于原材料。因此,降低电池原材料成本是降低电池成本的关键。三是通用性。要确保消费者接受电动车,就要对电池和充电设施制定通用标准。

针对城市拥挤、交通堵塞、停车紧张给汽车设计者带来的挑战,未来的汽车设计正向着更小、更聪明、更安全且更时尚的方向发展,对环境的改善更具可持续性。从设计的角度,EN V电动联网概念车满足了消费者对未来城市交通更时尚、更有乐趣的需求,其技术也可以在未来应用于其他车型,给设计师提供了开发新车型的机会。创意设计不仅可以使设计师在车辆外形、内饰中发挥极致的想象力,而且更新材料的应用乃至交通方式的诉求都在他们的设计之内。另外,互联网的介入使设计师重新思考与车辆互动的界面。人机互动界面的改变意味着驾车从个人体验过渡到社交体验的重大转变。

手机控制汽车也是一项汽车技术的创新

将手机操作系统与车载信息系统互联,可以实现智能出行。通过手机应用,可以查看地图、手机监控汽车位置防盗功能以及其他多个适合汽车使用者的应用。如通用的雪佛兰Volt沃蓝达就可以通过手机控制其充电情况,还可以访问谷歌地图来规划自己的最佳出行路线,规避堵车情况。

未来城市交通处在多层立体的交通体系中,采用无污染的新能源交通工具和驾驶体系,实现零排放、零交通事故,远离对石油的依赖、远离交通堵塞,让人与环境融为一体,达成一种新的和谐,这是它所要追求的基本目标。比如我们要求是零事故、零伤亡。路上的车都不可能发生碰撞,通过智能交通系统实现这样的目标,所有的车都有一个身份,一个ID卡上的一个ID联成网,一个指挥中心进行处理,所有车都知道前后左右是什么车,而且可以自动控制,及时刹车、转弯等等,这样就可以实现零伤亡、零事故。同时汽车能源有多种,如可再生能源、太阳能、电能、生物质能等。在整个能源的实现过程中,油污染要收集起来,有的本身是不排放的,比如氢燃料电池和氢发动机。

未来交通网络系统的实现,将再次改变人类的生活方式并提高人类的生活质量。互联网的应用,拉近了人类的信息沟通距离,使整个地球变成了地球村。未来交通,拉近了人类的物质交流距离,人们想到哪里就能通过交通网络瞬间到达那里。想买什么货物,通过电脑选择,通过交通网络很快就能获得。远距离交换各自的优势劳动。

未来城市交通应该是低噪音、美观、宜人的

尽管现在我们的汽车发动机很小,但是还是会感觉到共振,未来的汽车不会有让人感到不舒服的现象。它是绿色的,也是智能的。这个智能包括两个方面,一个是交通指挥系统智能化,一个是汽车本身智能化。汽车成为每个人不同特征的一部分,好像是人体某些器官的延伸,能代替脚、代替手。在汽车上设计一些机械臂,天气寒冷时到外面取一个什么东西,你开车去了,人不要出来,机械臂就可以把东西给你取回来;能代替眼睛看得很远,甚至可以透过物体表面看到内质,在黑夜中看东西;能代替鼻子,闻出一些敏感的气味,如苯、毒气等有害气体。还能模仿大脑进行计算、推理、思考,控制发动机、底盘系统等。未来汽车高度个性化、信息化和智能化之后,我们的行为能力就会远远超过现在所想象的。

孝顺的鸵鸟
秀丽的项链
2026-05-03 11:04:00
本醋液是生物质热解的主要副产品,成分比较复杂,难以处理,对环境也构成较大威胁,一直是生物质热解气化技术发展的瓶颈。实际上,木醋液是一种宝贵的资源。有广泛的用途,尤其可以制成醋酸钙镁盐(CMA)环保型融雪剂,取代氯盐融雪剂。 本书系统介绍了木醋液的组成、性质、精制分离技术及其利用技术,并以实例的方式全面介绍了作者及课题组所研究的将木醋液转化成醋酸钙镁盐(CMA)类环保型融雪剂的工艺方法(专利号:ZL 2005 1 0054964.5)以及日本在木醋液应用领域的研究开发成果。 本书可作为从事和关心生物质能开发工作的科研人员、工程技术人专院校师生的实用型技术读物或参考书。 目录 第l章 绪论 1.1 能源的种类及其特征 1.2 生物质能源的利用 1.2.1 国外对生物质能源的开发利用 1.2.2 国内对生物质能源的开发利用 1.3 生物质热解气化技术 1.4 我国开发利用木醋液的意义 第2章 木醋液的组成与性质分析 2.1 木醋液的种类和特征 2.1.1 不同木醋液的紫外一可见光谱特征 2.1.2 不同木醋液的组分特征 2.2 木醋液的化学成分分析 2.2.1 Gc/MS法测定木醋液的化学成分 2.2.2 木醋液中酚类物组分分析 2.3 木醋液的理化性质分析 2.4 精制木醋液的安全性 第3章 木醋液的精制分离技术 3.1 吸附法 3.1.1 吸附种类 3.1.2 吸附过程 3.1.3 常用吸附剂 3.1.4 吸附剂的基本特性 3.1.5 工业吸附对吸附剂的要求 3.2 有机络合萃取法 3.2.1 实验方法 3.2.2 不同萃取剂对木醋液中醋酸的萃取平衡影响 3.2.3 络合萃取历程的表征 3.3 其他方法 3.3.1 静置法 3.3.2 蒸馏法 3.3.3 过滤法 3.3.4 分配法 第4章 由木醋液制环保型融雪剂的工艺技术 4.1 由木醋液制环保型融雪剂的工艺方法 4.1.1 原理 4.1.2 工艺方案选择的基本原则 4.1.3 分析方法 4.2 常用设备 4.2.1 反应搅拌釜 4.2.2 过滤机 4.2.3 蒸发器 4.3 用活性炭作吸附剂的脱色工艺技术 4.3.1 脱色工艺方法 4.3.2 不同的脱色工艺对脱色效果的影响 4.3.3 木醋液吸附脱色动力学模型 4.3.4 木醋液(转化液)脱色的工业设计 4.3.5 木醋液脱色厂区设计 4.3.6 木醋液脱色工艺特点及注意事项 4.4 由木醋液制环保型融雪剂的干燥工艺技术 4.4.1 干燥基础理论 4.4.2 喷雾干燥的工艺流程 4.4.3 工艺计算 4.4.4 辅助设备选型设计 4.5 木醋液中醋酸钙(镁)盐的结晶方法 4.5.1 结晶过程的原理 4.5.2 木醋液(转化液)中结晶醋酸钙(镁)盐的工艺方法 4.6 由木醋液制CMA环保型融雪剂的性能及应用前景 4.6.1 最低融雪温度 4.6.2 融雪效率 4.6.3 腐蚀性与毒性 4.6.4 由木醋液制CMA环保型融雪剂的应用前景 第5章 木醋液的其他应用技术 5.1 从木醋液中制取醋酸 5.1.1 粗木醋液预蒸馏 …… 第6章 木醋液的研究开发新动向 参考文献 书摘插图 第1章 绪论 1.2 生物质能源的利用 1.2.2 国内对生物质能源的开发利用 我国对生物质能的应用技术研究,是从国家“六五”计划设立研究课题开始的,主要在生物质气化、固化、热解等方面进行了重点攻关。 (1)生物质气化技术生物质气化技术是利用农林生物质原料进行热解气化反应,产生的煤气供居民生活用气、供热和发电方面。中国林业科学研究院林产化学工业研究所从20世纪80年代初期开始研究开发木质原料和农业剩余物的气化和成型技术。先后承担了国家、部、省级重点项目和国际合作项目近10项,研究开发了以林业剩余物为原料的上吸式气化炉,已先后在黑龙江、福建等建成工业化装置,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/h(消耗木片量为300kg/h)。产生的木煤气作为集中供热和居民家庭用气燃料,从原料计算气化热效率达到70%以上。同时在出热量达4.18×104kJ/h的中试装置中,进行了气化发电试验研究,电的转化率为13%左右。广州能源研究所开发了外循环流化床生物质气化技术,制取的木煤气作为干燥热源和发电,已完成了目前国内最大发电能力为1Mw的气化发电系统,为木材加工厂提供附加电源。辽宁能源所与意大利合作引进了一套下吸式气化炉发电装置,发电能力30kw。另外,北京农业机械化科学研究院、浙江大学热能工程研究所和大连市环境科学研究院等单位先后开展了生物质气化技术的研究工作。 (2)生物质固化技术 生物质固化技术是将纤维素生物质(锯末、木屑、稻壳、秸秆等)经压缩成型和炭化,加工成燃料的技术。……

粗心的芹菜
危机的御姐
2026-05-03 11:04:00
其实标准煤(又称热当量)就是一个热量单位,我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡(kcal),合29308 KJ(千焦)。

结合各种能源的常规的使用效率,各类能源折算标准煤的参考系数可以参考以下资料。http://wenku.baidu.com/view/139c68649b6648d7c1c74649.html

各类能源折算标准煤的参考系数

能源名称 平均低位发热量 折标准煤系数

原煤 20934千焦/公斤 0.7143公斤标煤/公斤

洗精煤 26377千焦/公斤 0.9000公斤标煤/公斤

其他洗煤 8374 千焦/公斤 0.2850公斤标煤/公斤

焦炭 28470千焦/公斤 0.9714公斤标煤/公斤

原油 41868千焦/公斤 1.4286公斤标煤/公斤

燃料油 41868千焦/公斤 1.4286公斤标煤/公斤

汽油 43124千焦/公斤 1.4714公斤标煤/公斤

煤油 43124千焦/公斤 1.4714公斤标煤/公斤

柴油 42705千焦/公斤 1.4571公斤标煤/公斤

液化石油气 47472千焦/公斤 1.7143公斤标煤/公斤

炼厂干气 46055千焦/ 公斤 1.5714公斤标煤/公斤

天然气 35588千焦/立方米 12.143吨/万立方米

焦炉煤气 16746千焦/立方米 5.714吨/万立方米

其他煤气 3.5701吨/万立方米

热力 0.03412吨/百万千焦

电力 3.27吨/万千瓦时

虽然各种一次能源的发电后的热效率不同,但为了统一比较,统一用一个系数来表示电力和标准煤之间的折算。上文中按发电煤耗计,这个数字数量级是比较可信的( 327 g / kWh ),随着大机组的增加,发电效率进一步提高,该数值可以进一步减少。目前超超临界火力发电机组的供电煤耗设计值可以降低到300g/kWh(详见参考文献http://wenku.baidu.com/view/625e270cba1aa8114431d98e.html)

但你说得问题提法确实不对:如:你指的 水电发电量/水电装机容量 是利用小时数的概念。发电量的单位为千瓦时,装机容量的单位是MW(1000KW)。如果硬要按照热量等价原理进行折算,可以把发电量kWh看成 3600s×kW=3600kJ再同标准煤热量进行折算。

平常的灰狼
执着的导师
2026-05-03 11:04:00
低碳经济与低碳生活

摘要:本文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。“低碳经济”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“低碳生

活”才能实现减排的目的。而“低碳生活”是一种简单、简约、俭朴和可持续的生活方式,要实现“低碳生活”,

宣传引导和制度保障是缺一不可的。

关键词:环境科学;低碳经济;低碳生活;可持续消费

1低碳经济的概念及形成背景

今年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”(“Kick the Habit!

Towards a Low Carbon Economy”)。“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

和政策措施的制定和创新,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和运用,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,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。

2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和相关政策措施,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,生物质能认为是替代能

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,人们认为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,因此说风电

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是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,而应当比较火力发电和风力发电发出单位电量的全程二氧化碳排放量。所以说,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首先是不科学的。再比如现阶段太阳能发电的

成本是煤电、水电的5-10倍,[1]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。目

前新能源开发的高成本一方面说明技术不过关,另一方面也意味着所谓新能源并不是无污染,也不见得二

氧化碳排放量就低,在没有进行全程二氧化碳排放量的比较之前,不能轻言新能源是低二氧化碳排放的能

源。

2.2生物质能技术的实施结果

生物能源是可再生能源,发展生物质能技术,看似“一石两鸟”,既解决化石能源紧张的替代和缓解

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年来最高纪录,产出的玉米中多达五分之一被用来生产乙醇汽

油。如此旺盛的需求当然也带来了价格的上扬,仅2007年一年,美国国内的玉米价格就上涨了50%。[2]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雪上加霜,必将给世界造成更大规模饥荒。

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,可谓美

国的生物燃料政策的实施客观上已经形成了全球8亿有车一族与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丝毫的缓解,倒是使新旧问题

相互交织,给人类带来了更多的困扰。

但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,而是我们在推行“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。

3.低碳经济应与低碳生活相依托

“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

此大量生产就是不可避免的,所生产的产品最终一定要想办法卖出去的,而且是卖的越多越好。大量生产

必然会产生大量污染、大量排碳。单位能耗降低了,但总量大大增加,二氧化碳的排放量是不会减少多少

的。举例来说,通过几十年的努力小汽车行驶一百千米的耗油量下降了约50%,但小汽车的总量却增加了

几十倍,显而易见的是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”才能实现减排的目的。

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。我们的衣食住行都与二氧化碳排放量乃至于气候

变化有关,比如一张A4纸的能源含量接近0.1度电,[3]由此也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,有怎样的生活方式

就有怎样的经济。

“低碳生活”不只是制造业、建筑业中许多节能技术改进的细节,它包括日常生活习惯中许多节能细

节。对于世界第一人口大国来说,每个人生活习惯中浪费能源和二氧化碳排放量的数量看似微小,一旦以

众多人口乘数计算,就是巨大的数量。

如今在发达国家,很多人已经接受了由低碳经济带来的低碳生活方式,为了过上低碳生活,他们愿意

做出自我牺牲,从关掉暖气到放弃驾车去上班。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,也正成为更多中国人家奉行的生活准则。一些收入早已进人中产阶级的市民,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,带来心灵的宁静。

然而,能够自觉地在可持续消费价值观指导下做到适度消费的人是不多的,大量消费依然是社会生活

的主旋律。低碳经济绝大部分时刻还只是一个概念,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。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。[4]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

源的紧张。

3.2“低碳生活”要有制度保障

今年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80度,是普通民宅的3~4倍。[5]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加以型机关的通知,并且也有一些具体的

要求。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,来催逼他节能。如果政府节能有制度保证,那么公

务人员一旦不节能,就会受到组织、经济等方面的惩戒,将会极大地推进节能在政府层面的落实。

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

礼仪需要外不穿西装不系领带”、“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,也便于操作。

全民的环境与可持续发展宣传教育开展以多年,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。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。而实现这

一目标,“低碳生活”的宣传引导和制度保障是缺一不可的。

参考文献

[1]吴晓江.戒除嗜好!面向低碳经济[N].文汇报:2008年6月5日

[2]赖华夏.石油涨价的蝴蝶效应[J].世界环境,2008(2):10

[3]田晨.低碳生活是一种更好的生活方式[J].世界环境,2008(2):31

[4]陈晓凤.简约生活[J].自然之友通讯,2008(3):48

[5]毛建国.惟有通过法制催逼政府节能[N].中国青年报,2008年6月17日