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美国加州大停电,是可再生能源发电惹的祸

默默的短靴
负责的小伙
2023-02-02 22:16:08

美国加州大停电,是可再生能源发电惹的祸?

最佳答案
仁爱的小懒猪
陶醉的春天
2025-07-28 02:00:06

​8月中旬,美国加州经历了19年来首次滚动停电。加州独立系统运营商发出警告, 由于电网吃紧,需要采取分区滚动式停电模式来防止电网崩溃。 消息一出,引发关注。正值美国大选之际,这一话题瞬间被政治化。据媒体报道,停电事件中,超过100万人失去了电力供应。

目前的初步原因汇总显示:停电是多种概率事件同时发生造成的,其中包括天然气机组的宕机;高温天气跨区联络线过热限流,部分老化线路容量不足;风电场宕机等等。系统调度与监管机构对于系统是否购置了足够充足的备用仍旧存在认定上的争论。

上一次加州下令滚动停电是在2001年能源危机期间。 从1月到5月,发生多次停电,其中一次影响150多万客户,其原因是能源短缺和能源批发商操纵市场合力发挥作用的结果。

加州州长纽森(Gavin Newsom)强调,加州电力短缺是“不可接受的”。他将电力短缺归因于加州从污染性的天然气过渡到太阳能、风力发电等“清洁”能源的结果,因为太阳下山之后或无风时,无法发电。他承诺释出更多能源,也将对电力短缺进行全面调查。纽森表示, 由于过去几天创纪录的高温,用电需求大增, 曝露 出可再生能源的不足。

光伏发电出力特性会给电网安全稳定运行造成巨大影响。截至2019年年底,美国加州光伏发电的装机容量为2740万千瓦,占美国光伏发电总装机容量比例约36%,居全美第一。光伏发电量通常情况下占加州总发电量的比例约为20%。

在高比例光伏发电接入的情况下,加州净负荷曲线为“鸭型”曲线,即负荷曲线在中午前后到达低点,在15时之后开始上升,负荷曲线峰谷差大,这为加州电力调度带来困难。

为此, 加州一直非常重视需求响应发展,通过相关激励手段调动负荷侧灵活资源积极性,以解决电力供需矛盾。 然而,此次罕见热浪袭击加州,加之疫情影响,居民大多居家,空调负荷等温度调节负荷激增,大大激化了原有的电力供需矛盾。

本次加州轮流停电事件一方面说明, 光伏发电、风电等电源出力具有波动性、反调峰性,对电网安全稳定运行造成的威胁不可忽视 。高比例新能源发电接入的情形下,亟须开展电力电子化电力系统稳定性基础分析、电力电子化电源的宽频带振荡特性等基础理论研究,完善电力系统稳定计算标准体系,突破海量超电磁暂态仿真技术瓶颈,提高电网仿真分析能力,支撑深度认知电网特性。

另一方面,本次加州轮流停电事件中,高比例光伏发电接入、罕见高温、疫情居家等多因素交织,充分表明在电网安全运行中,考虑单一因素具有一定的局限性,多种情景叠加则进一步考验电网供电能力。 电网企业需在规划、运行、营销乃至应急等环节充分考虑综合因素,确保供电可靠。

随着分布式电源、储能系统、新能源 汽车 等领域相关技术不断发展, 负荷侧灵活资源有着极大的开发利用空间 。我国经过多年摸索,在负荷侧灵活资源利用上取得了显著成效。据相关研究,我国负荷侧灵活资源超过2亿千瓦,通过相关政策、机制挖掘这些资源价值,意义重大。

电力服务具有普惠特点,涉及民生问题。本次加州轮流停电事件中,电力供需紧张在电力及上游能源市场上造成了一系列连锁影响。 电价快速上涨加重了防疫期间居民、企业的经济负担,对经济 社会 发展造成巨大影响。

反观国内,在防控新冠肺炎疫情期间,电网企业主动担当,坚决执行国家降低电价政策,有力支撑“六稳”“六保”目标实现,充分体现出我国的制度优势。可见,我国电网 健康 发展需要坚持制度自信,发挥“六个力量”,为经济 社会 发展和民生改善提供有力保障。

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高贵的仙人掌
酷酷的月亮
2025-07-28 02:00:06

引言 | 探索新路

经历过上百年风云变幻的美国汽车工业,似乎一夜之间遇到了新问题:车已不是原来的车,路也不再是原来的路。路在何方,车往何处?

探索新路,成了美国汽车2019年的主题。

一、底特律车展第一次改时间:初夏

2019年1月的北美(底特律)国际汽车展NAIAS,如同冰天雪地的天气一样,让车城人倍感郁闷:参展品牌数量、首发新车数量、媒体人数和观众人数,与最高峰的2003年相比相距甚远。

回溯到1899年,底特律车展自诞生起一直是世界上最有影响力的国际车展之一(仅比巴黎车展晚一年),一度被看成是行业的风向标。随着中国汽车工业的崛起,特别是2008年超越美国成为世界第一新车销售大国之后,全球汽车工业的重心开始快速东移,北美车展开始风光不再。

面临如此囧境,底特律车展在2019年宣布了调整方案:从今年起,举办时间从隆冬改到了初夏的六月。社会各界对这个变动十分期待,因为举办季节变了,活动的方式也会做相应调整:各种全新的节目,如大规模演示与道路试驾、室外产品发布会、音乐会等,都将变得可能,这或许有利于吸引更多车企和观众回归到车城。

举办场地依旧,但名称已经由极具争议Cobo Center,变成了一家当地银行冠名的TCF Center。

并非所有人都看好。

有人担心,车展时间调整以后,新车发布会不会因为临近年中而受影响,以前的北美年度最佳车,肯定不会在车展公布;车展的人气,会不会因为与众多其他的活动而发生冲突?

复兴中的底特律,管不了那么多了。它正需要一个新契机,盘活会展中心周边丰富的设施,推出更有吸引力的周边活动,以期再现底特律河畔人流涌动的盛况。

2020年首届夏季北美国际车展,能否为车城找到一个新出路,值得关注。

二、Waymo自动驾驶破局:送货

2019年4月,谷歌无人驾驶子公司Waymo,宣布将重新利用AAM(美国车轴公司)位于底特律市的闲置工厂,制造L4级别的自动驾驶汽车。确切说,是改装自动驾驶所需的硬件和软件。

在此之前,Waymo已与麦格纳(Magna)合作生产了数千辆自动驾驶汽车,包括Jaguar I-PACE纯电动SUV?和克莱斯勒Pacifica 混合动力MPV,以期大规模部署无人汽车出租服务(Robotaxi)。

此举标志着谷歌向无人驾驶商用化领域迈出了重要一步,也表明密西根州对新技术公司依然具有吸引力。州长表示,与加州等地相比,底特律拥有汽车行业所看重的知识、人才和能力,具有丰富的供应商网络,能够满足车辆智能网联、自动驾驶和电动汽车的发展需求。

在此之前,Waymo已与菲亚特·克莱斯勒(Fiat Chrysler)签订了购买多达62,000辆Pacifica Hybrid的合同,并从Jaguar购买了20,000辆汽车。这家硅谷公司在过去三年中一直使用Pacifica Hybrid MPV测试其自动驾驶系统。

2018年底,Waymo第一个提出进行商用无人驾驶试验,经过一年多小范围的实践,终于决定取消司机(或称安全员),过渡到真正意义上的机器人出租车。此举尚需得到政府的批准。

原本计划2019年底推出Robotaxi服务的通用汽车Cruise Automation, 也以需要更多测试为理由,推迟了计划。但在年底,他们向管理部门正式提出建造无方向盘的全自动无人车的申请,尽管法规上还需要一些程序,但获批应该是大概率事件。

调查显示,美国公众对自动驾驶汽车的接受程度,还停留在辅助为主的接待,绝大多数人不能接受全自动驾驶。除了成本的原因,对现有技术信心仍然不足。但这不影响一些特点场景的低速自驾服务,如送货送餐等,这部分的需求旺盛,发展相对较快。

三、谁将成为美国Tesla第二?RIVIAN

答案可能是 Rivian。

这是一家以特斯拉为标杆的美国造车新势力公司。2009年成立,由MIT毕业的 RJ Scaringe博士创立,总部由波士顿搬迁至密西根州普利茅斯,在全美各地以及英国、加拿大有分部。

Rivian计划推出一系列纯电动车,包括R1T皮卡和R1S SUV,它建立在功能强大的“滑板”(skateboard) 平台上,集成有电池组,驱动器组件和悬挂系统。

2019年,Rivian得到了四项重大投资,筹集了总计28.5亿美元的资金,其中包括福特在4月投资的5亿美元和T Rowe Price12月份的13亿美元。该公司已经拥有1000多名员工,包括很多具有丰富经验的前底特律三大公司的前雇员。

他们计划在2020年末将R1T卡车和R1S SUV投入生产,并希望从2021年开始在全球范围内销售。

2019年9月,电商巨人亚马逊从Rivian订购了100,000辆电动送货车,作为2030年将送货车队转换为100%可再生能源的计划的一部分,车辆将于2021年开始交付。亚马孙也是Rivian的投资商之一。

R1T和R1S的电池组能量最高可达180kWh,EPA续航里程可达644公里,超过特斯拉目前的任何一款量产车,价格分别为68,000美元和72,500美元。

另外还有几家公司,如Fisker, Lordstown Motors也都宣布了电动车的计划或者样车,但相比之下,Rivian最有可能成为特斯拉第二。

四、工会大罢工与新合同:都痛

2019年是四年一度的美国汽车工人工会新合同谈判年,随着12月11月菲亚特克莱斯勒公司的UAW员工投票通过了新的四年合同,意味着UAW与通用、福特、菲亚特·克莱斯勒(Fiat Chrysler)三家公司的合同全部到位。

2019的劳工谈判,是多年来最艰难的一次,按照FCA劳工顾问兼长期谈判代表Colin Lightbody说法,“比以往任何时候都更具戏剧性,这是毫无疑问的”,期间新闻不断,包括 争对通用汽车的40天罢工《通用大罢工尘埃落定,中国读者有十大疑问 美专家一一解答 | 聚问》;联邦政府对工会高层腐败调查(仍然进行中);谈判过程中工会主席辞职;通用汽车控告FCA因诉讼涉嫌腐败的讨价还价行为,等等。

总体而言,在新的合同中,底特律的三家汽车公司保留了他们的对工厂调整的灵活性,但由于医疗保健费用和临时工转正带来的成本激增,并没有达到节约开支的目的。在这一轮谈判中,工会未来四年中获得了新承诺的182亿美元的工厂投资,创造或保留了25,400个美国工作岗位,只允许关闭少数工厂。

据统计,参加投票的FCA有71%的工会成员支持该交易。相比之下,通用汽车的支持率为57%,福特的支持率为56%。同时,工人可以获得一笔相当可观的签字费(FCA和福特员工各获得$9000,GM工会员工可以得到$11000)。

相比而言,通用汽车的代价更大,预计罢工将使本年度的税前利润损失约38亿至40亿美元,其中包括第三季度的10亿美元。

目前为止,针对工会高层与FCA的腐败调查案件,已经提起了13起刑事诉讼和11次有罪认罪。 工会前负责人Dennis Williams和Gary Jones被卷入调查,但均未被指控犯罪。

五、美国市场上的中国新面孔:开云

受到中美两国贸易战的冲击,中国汽车进军美国市场的计划,在2019年遇到了前所未有的障碍。

之前曾宣布进军美国市场的广汽、长城等企业,纷纷放缓了脚步。

美国媒体报道说,原来打算2019年年末进入美国市场的广汽,被迫把计划推迟到2020年。反而是国内不被看好的众泰汽车,成为美国媒体报道的焦点,据报道,他们已经与100家经销商(4S店)签订了合作意向,并最终签订325家,2020年底或者2021年初,借助一款SUV打入美国市场。

与上述还在准备中的几家公司不同,有家电动车公司,已经把低速电动车卖到了美国,售价$5000。尽管销量只有不到100辆,但足以引起美国媒体的注意。

据报道,这家公司是开云汽车,总部位于河北。他们从农用市场起步,把目标受众的范围已经扩大到全球。

创始人王超称,目前开云皮卡已在28个国家销售,出口前五分别是美国、菲律宾、乌拉圭、孟加拉和多米尼加。王超给出了未来三年的规划,他表示:“开云产品聚焦在电动皮卡,未来三年中也只会做皮卡一个车型,公司更高端的电动皮卡很快将在美国与Rivian进行竞争。不过对于开云来说,主业依旧是全球市场的基层创业者的需求。”

有报道说,开云的目标,是2020年在美国销售3000-4000辆。

另外一个红遍全网的明星企业,就是记录片《美国工厂》的主角:福耀玻璃。

六、底特律的新路:电动化

特朗普政府基于对全球变暖理念以及法规松绑的基本认识,决定将逐渐减小其任内的电动汽车扶持力度,但这并没有减缓美国汽车公司特别是底特律三大对电气化推进的步伐。

通用汽车首席执行官Mary Barra去年表示,汽车的电动化潮流是未来几年重要的趋势之一。为此,通用汽车推出了大胆的改革计划。包括:大规模的内部人员与组织结构调整;与LG成立合资企业,掌控电池技术和成本控制;决定利用十年时间,把豪华品牌凯迪拉克全面电动化;重新启用原来计划关闭的Hamtramck工厂, 生产电动皮卡等。

去年中,有媒体披露,通用计划将已退休十年的悍马品牌复活,以纯电动的方式推向市场。按照原先的计划,到2023年在全球推出20款电动汽车。Mary Barra表示,电动汽车项目将在2023年为通用带来盈利——而目前还没有哪家厂商能做到这一点。

福特公司2018年表示将电动汽车项目的研发支出增加一倍以上,去年各种项目扎实推进:改造废置的底特律旧火车战为电动车与自动驾驶研发中心的工程进入第二阶段,福特旗下跑车品牌Mustang 发布全新纯电动SUV车型Mach E,最长续航达到480公里,2021年将引进中国市场。

作为福特旗下拥有55年历史的性能车品牌的Mustang,以Mach E的发布宣告全面拥抱电动化浪潮,意义非凡。为节约成本,福特计划将Mach E与Transit Van共享电池平台。

而翘首以盼的F150电动皮卡,也将在今年推出。

相比于其他两家同城对手,FCA在电气化方面的动作相对小一些,但投入100亿美元的计划北边,重多以混合动力为主,推出48V 混合动力版的Jeep Wrangler, 纯电动的 MPV Pacifica 也有可能推出。同时,与法国PSA的合并,将大大加快电动车的推进步伐。

七、特斯拉的全球布局:中德

2019年的明星汽车公司,非特斯拉莫属。

这一年,特斯拉在全球共交付了大约36.75万辆车,比2018年增加50%,超过了2018年和2017年两年的总和。这要归功于Model 3的产能提升带来的大规模交付。

除了继续扩大在美国的生产,特斯拉还将提升上海超级工厂的产能,并选定德国柏林,开始在欧洲建设第四家工厂Gigafactory 4。

特斯拉上海工厂在一年之内完成从奠基动工到投产,堪称世界工业届的一个奇迹,这使得投资者对特斯拉的信心大增。中国产的Model 3近日开始大范围交付,进入正常运作后,中国工厂的周产量将超过3000台,不久的将来,Model Y也将在上海下线。

去年11月底,特斯拉发布了期望已久的电动皮卡Cybertruck,尽管独树一帜的造型争议很大,但短短几天内获得了25万个意向订单。

在各种利好消息的不断冲击下,特斯拉的股票一路冲高,超过了美国两家百年老店通用与福特的总和,连一直不看好的汽车界老将Bob Lutz,也一改他以往唱衰的观点:

“对我而言,特斯拉令人鼓舞的是,Elon Musk鼓吹的少了,不再夸夸其谈诸如“我六个月后要做的事情”之类,他在做真正CEO要做的事情:专注于业务,专注于产品以及专注于成本控制。可以说,特斯拉终于像正常企业一样运转了。”

八、加州排放法规遇对手:EPA

加州与美国排放法规之争,自特朗普上台以后,一直是焦点。

加州在监管汽车污染方面比联邦政府有更大的特殊权力,可以追溯到1960年代,当时洛杉矶被雾霾笼罩,州官员将其视为公共卫生危机,机动车有害排放被认为是主因。

到1970年联邦《清洁空气法》生效时,该州已经制定了自己的尾气排放控制措施,如今还被其它12个州以及首都华盛顿特区采用。自那时以来,加利福尼亚州在采用更严格的排气管法规方面一直处于领先地位,并致力于促进电动汽车的采用。而美国大部分地区,采用的是较为温和的由联邦环保署制定的EPA标准。

为了达到统一标准的目的,特朗普政府授权EPA与加州进行了艰苦的谈判,2019年2月,谈判破裂,EPA表示将自行制定一个新标准,放宽奥巴马政府制定的燃油经济性指标,适时出台具体方案。这一举措,得到了通用,FCA和丰田三家汽车公司的支持。

7月,福特、大众、本田和宝马这四家汽车制造商宣布,他们已与加利福尼亚州就排放标准达成协议,该标准比白宫要严格。这项宣布令特朗普政府感到尴尬。随后,美国司法部对这四家汽车制造商展开反托拉斯调查,特朗普也随即宣布撤销了加州独立于联邦法规之外的豁免权。

9月份加利福尼亚州及多州联盟分别提起诉讼,挑战特朗普政府撤销其设定汽车排放标准的权力。

“我们将要求法院宣布,我们要求更清洁的汽车和卡车的权利受到联邦《清洁空气法》的保护,而特朗普政府不能仅仅因为他们不相信气候变化科学而将其剥夺,或者因为他们想惩罚我们采取行动,”加州空气资源委员会主席玛丽·尼科尔斯(Mary Nichols)在一份声明中说。

EPA认为,宽松的法规和全国统一的标准,可以降低新车成本,吸引更多的人购买既节能又安全的新车,提高整体社会效益。而以加州及其联盟认为,倒退的法规不利于环境保护和美国在全球的竞争力。

九、美国销量小幅下滑:1.2%

受益于较为稳健的经济大环境,2019年美国轻型汽车销量为1711万辆,相比2018仅小幅下降了1.2%,连续第五年突破1700万, 为美国汽车销售历史上第七个最好成绩。

从市场几大车系的竞争来看,底特律三大失去的市场份额,被特斯拉收复;日系总体下跌,欧系和韩系上升,但无论升与降,都在1%之内,没有出现大起大落。美国自主与国外品牌,依然维持45%对55%的劣势。

从车型上看,轻卡类(含SUV和皮卡)继续蚕食轿车市场,占比已经达到了72%。换句话说,美国市场上每卖出4辆新车里,只有1辆是轿车。Ram(公羊)皮卡也一举成为了美国市场份额增长最快的品牌,紧接第二位的是特斯拉。轿车作为一种车型,在美国市场节节败退的趋势已经不可逆转。

2019年,插电式电动车依然是特斯拉一家独领风骚,但市场总销量下降,估计仅有32.4万,降幅为10%,插电车辆市场总占比从2018年的2.1%降到1.9%,落后中国和挪威、德国等欧洲国家。风靡全球的Model 3在美国录得18万的销量,占美国所有插电式电动车的55%。

相比于本土,底特律三家公司在中国市场的表现仍然低迷。

十、抱团取暖找新路

电气化和智能化是汽车产业在技术层面最重要的两个演进方向,需要宏大的投入,车企面临着比燃油车时期更为巨大的研发开支压力。2019年,汽车圈内各种联合的消息此起彼伏,底特律三家汽车公司也不例外,他们同样意识到了报团取暖的重要性。

福特宣布和大众建立伙伴关系,共享电动车以及自动驾驶技术,随后入股同城造车新势力Rivian;通用与众多美国本土的充电设备供应商合作,在全美拓展建立充电网路,与Rivian探讨合作的可能,牵手韩国LG化学组建合资公司。通用旗下的自动驾驶分公司Cruise Automation得到新一轮的融资。

年终,多年一直寻找合作伙伴的FCA,终于传出与PSA联姻的喜讯,两家失意中国市场的公司抱团取暖,创建世界第四大汽车制造商。

“这是由两家拥有令人难以置信的品牌和熟练且敬业的员工组成的公司的联盟。两家公司都面对最艰难的时期,并已成为敏捷,聪明,强大的竞争对手。我们的员工有着共同的特征-他们将挑战视为机遇。拥抱,以及使我们的工作做得更好的途径,”FCA首席执行官Mike Manley说。

车聚小结

2019年,作为曾经的世界汽车工业龙头,美国一直在努力赶上这个变革的时代。

但未来的新路,更值得期待。正如传奇的通用汽车研究负责人查尔斯·凯特林(Charles Kettering)所说:“我的兴趣在于未来,因为我将在这里度过余生。”"My interest is in the future because I am going to spend the rest of my life there."

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

甜美的日记本
称心的灰狼
2025-07-28 02:00:06
人类生存和发展的三要素

物质、能量与信息。

因此,能源的发展史直接影响人类的发展史。

我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:¾¾ 物质、能量和信息。

组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。

一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。

能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子内部的能量。

未来对能源的要求

有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。

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。

而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。

除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。

u 能源的定义与源头

究竟什么是“能源”呢?《科学技术百科全书》是这样说的:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见,能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之,能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。

能源的源头

来自地球以外天体的能源(如太阳能)、地球本身蕴藏的能源(如地热、核能)、地球与其它天体相互作用产生的能源(如潮汐)。

而能源是产生能量的源头。

人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中,前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源,在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭,加热到一定温度,能和氧气化合并放出大量热能,可以直接用来取暖,也可用来产生蒸汽推动汽轮机,再带动发电机,使热能变成机械能,再变成电能。把电送到工厂、机关和住户,又可以转换成机械能、光能或热能。

在我们生活的地球上,能源形形色色。总起来说有三个初始来源。

太阳能

地球

来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

与地球内部的热能有关的能源,我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层,它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层,一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔,它大部分是熔融状的岩浆,厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核,地核中心温度为2000度。可见,地球上的地热资源贮量也很大。

与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量,称为原子核能,简称核能,俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源,以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外,还可以用作其它类型的动力源、热源等。

来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动,造成相对位置周期性的变化,它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比,潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨,而实际可用的只是浅海区那一部分,每年约可折合为6000 万吨煤。

u 能源结构与储量

地球上有哪些能量资源可供我们使用?它们还能维持多久?我们该怎么办?

能源的种类

一次能源:煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源;

二次能源:汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源,

一次能源和二次能源能源按其生成方式,分为天然能源(一次能源)和人工能源(二次能源)两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等;人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。

常规能源和新能源其中,已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源,称为常规能源,通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而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。

煤的时代

能源结构的变迁历史上,伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用,世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪,到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代,随着石油资源的发现与石油工业的发展,世界能源结构发生了第二次转变,即从煤炭转向石油与天然气,到20世纪60年代,石油与天然气已逐渐称为主导能源,动摇了煤炭的主宰地位。但是,20世纪70年代以来两次石油危机的爆发,开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时,大部分化学能源的储量日益减少,并伴随着许多环境污染问题。

而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计

煤炭:~200年

石油、天然气:~50年

核能:无穷多

之一的电力消耗逐年增加。根据统计,人口若每30年增加一倍,电力的需求量每八年就要增加一倍。

于是,20世纪末,能源结构开始经历第三次转变,即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移,核能的比例将不断增长,并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。

化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用?据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨,预计还可开采30~40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米,预计还可开采60年。必须指出的是,煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了,且不说可能带来的环境污染,它们还是很好的化工原料呢!

水能及新能源的潜力那么水能呢?我们知道,水力是可以长期开发利用的。但是,在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办?再说,水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中,太阳能虽然用之不竭,但代价太高,并且就目前的技术发展情况来看,在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似,它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制,如风能、潮汐能、地热能等等。

易裂变核素

易发生裂变的原子只有铀-235(U235)、钚-239(Pu239)、铀-233(U233)三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235,钚-239可由铀-238生成,铀-233可由钍-232(Th232)生成。

易聚变核反应

氘(D2)-氚(D3)反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在,而氚极少,必须由人工生成(如由锂制造)。

核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。

天然铀的成份

天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238,仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。

作为发展核裂变能的主要原料之一的铀,世界上已探明的铀储量约490万吨,钍储量约275万吨。如果利用得好,可用2400~2800年。

聚变反应主要来源于氘-氚的核反应,氘来可大量自海水,氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂,海水中氘的含量为0.03克/升,据估计地球上的海水量约为138亿亿米3,所以世界上氘的储量约40亿万吨;地球上的锂储量虽比氘少得多,也有2000多亿吨,用它来制造氚,足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平,地球上可供原子核聚变的氘和氚,能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变,核燃料就可谓“取之不尽,用之不竭了”,人类就将从根本上解决能源问题,这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富,而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。

专家们预测,核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。

1.2 变脏的地球与干净的核电

本节要点:回答的问题以下问题:现有的能源还能维持多久?能源利用可以不污染环境吗?核能真是可持续能源吗?

u 能源的可持续发展

必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。

而目前人类面临的问题正是:能源资源枯竭;环境污染严重。

能源利用与环境的可持续发展

能源危机

目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪(如石油),最多的也能维持一、二百年(如煤)人类生存的需求。

今天,几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战:保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。

能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿,比上个世纪末期增加了2倍多,而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”,能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主,其中中国等少数国家是以煤炭为主,其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪,煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构,人类面临的能源危机都日趋严重。

浓烟滚滚的火电厂

能源对环境的污染 另一方面,特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境,使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是:氮氧化物(如NO与NO2)、二氧化硫(SO2)、各种悬浮颗粒物、一氧化碳(CO) 大气污染的主要源头

目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是:酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

和碳氢化合物(如CH4、C2H6、C2H4等)。其来源主要有三个方面:① 煤、石油等化石燃料的燃烧;② 汽车排放的废气;③ 工业生产(如各种化工厂、炼焦厂等)产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。

1. 多元化

世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来,在发展常规能源的同时,新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中,风电要达到4000万千瓦,水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,到2010年,英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%,到2020年达到20%。

2. 清洁化

随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格,未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展,不仅能源的生产过程要实现清洁化,而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源,清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中,煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%,而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%,石油的比例将维持在37.60%~37.90%的水平。同时,过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展,洁净煤技术(如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术)、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家,如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电,它们认为核电就是高效、清洁的能源,能够解决温室气体的排放问题。

3. 高效化

世界能源加工和消费的效率差别较大,能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步,未来世界能源利用效率将日趋提高,能源强度将逐步降低。例如,以1997年美元不变价计,1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元,2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元,预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元,2025年为0.2375吨油当量/千美元。

但是,世界各地区能源强度差异较大,例如,2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元,2001~2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3~3.2倍,可见世界的节能潜力巨大。

4. 全球化

由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性,世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求,越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应,世界贸易量将越来越大,贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例,世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨,年均增长率约为3.46%,超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来,世界石油净进口量将逐渐增加,年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日,2020年将达到4080万桶/日,2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快,世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。

5. 市场化

由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段,故随着世界经济的发展,特别是世界各国市场化改革进程的加快,世界能源利用的市场化程度越来越高,世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少,而政府为能源市场服务的作用则相应增大,特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面,政府将更好地发挥作用。当前,俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家,正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施,这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高,有利于境外投资者进行投资。

三、启示与建议

1. 依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路

中国有自己的国情,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。

2. 积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系

为保障能源安全,我国一方面应借鉴国际先进经验,完善能源法律法规,建立能源市场信息统计体系,建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制,积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化,提高市场化程度;另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话,扩大能源供应网络,实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.

冷艳的饼干
友好的乌龟
2025-07-28 02:00:06
从中长期看,俄乌冲突将加速能源替代和能源转型的步伐。石油、天然气市场的不稳定已经使欧盟和亚洲等国家意识到寻找替代能源的紧迫性,各国加快发展可再生能源的政治意愿显著上升,未来各国的政策设计和资金都可能加大向可再生能源倾斜。

作为全球第三大天然气生产国和第二大石油生产国,俄罗斯在全球能源供应体系中扮演着举足轻重的角色。俄乌冲突爆发以来,在地缘政治风险和市场担忧情绪的刺激下,世界能源价格大幅上涨。随着冲突的持续以及西方与俄罗斯之间制裁和反制裁的不断升级,全球能源市场和能源格局将发生深刻改变。

一、全球能源价格短期内将保持高位震荡

俄乌冲突以及美欧等对俄实施制裁,刺激了国际能源价格大幅上涨,加深了各国对于能源安全的担忧。

在俄乌冲突爆发之前,石油价格就已出现巨大涨幅。随着全球经济反弹,石油需求出现强劲增长。但疫情导致的投资缺乏以及欧佩克+大规模减产,使得世界石油供应呈现疲软态势。全球石油市场的供需矛盾,导致去年石油价格迅速上涨。俄乌冲突则进一步加剧了油价上涨的趋势。俄乌冲突爆发以来,美国已经宣布禁止进口俄罗斯石油、天然气和其他能源产品;欧盟出于对俄罗斯的能源依赖,在能源领域的对俄制裁方面采取了保守态度,然而欧盟扩大经济处罚的意愿正在上升。

为了抑制油价,国际能源署(IEA)成员国连续两次采取集体行动,从其紧急储备中释放了总计1.2亿桶石油,石油价格一度回落。然而,俄乌冲突局势的不明朗随时会使油价再度攀升。对于世界主要的石油进口大国,如欧洲国家、中国、日本等,油价上涨将使其经济承受巨大压力,增长受到拖累。

受冲突和制裁影响,天然气和煤炭市场也处于持续紧张和波动状态。天然气价格今年以来一直保持上涨态势。欧洲和亚洲部分地区的天然气价格在俄乌危机爆发前已经大幅上涨。冲突爆发以后,欧洲天然气价格风向标 ——TTF基准荷兰天然气期货价格最高时一度飙升至近330欧元/兆瓦。

俄罗斯是欧洲天然气的关键供应商。为了减少对俄罗斯天然气的依赖,欧洲国家正多方寻求增加从其他地区采购液化天然气。由于欧洲的强劲需求,目前全球液化天然气出口量几乎已达到极限。4月19日,美国液化天然气期货价格达到7.82美元/百万英热单位的高位,是2008年9月以来的最高纪录。尽管美国市场液化天然气价格远低于欧洲和亚洲市场,但其相对于欧洲和亚洲市场的折价幅度一直在缩小。

二、俄罗斯能源供需体系将遭受重大冲击

受冲突和西方制裁的影响,俄罗斯的能源出口未来可能面临供大于求的局面。许多运输公司拒绝运输俄罗斯原油,使得俄罗斯石油的运输成本大幅提高。地缘政治因素也推动了国际资本大规模撤出俄罗斯能源产业。随着挪威国家石油公司、壳牌、英国石油公司、埃克森美孚等国际能源巨头退出俄罗斯市场,俄罗斯能源贸易的空间将进一步收缩。目前,俄罗斯约60%的石油出口流向欧洲,另外20%流向中国,俄还是包括乌克兰在内的大多数前苏联国家石油的重要供应国。IEA预计,由于美国及其部分盟国的制裁,俄罗斯的石油供应将进一步下降。4月以来,俄罗斯每天约有70万桶的原油生产被关闭;从5月起,可能每天有近300万桶的石油停产。

三、欧盟将加速能源进口来源多元化

俄罗斯在2021年提供了欧盟天然气约45%的进口总量,有几条输气管道都是经由乌克兰通往欧盟国家。俄乌冲突爆发以来,为了保障欧洲能源安全,欧盟正在极力寻找俄罗斯以外的能源供应来源。IEA专门针对欧盟发布了10条摆脱对俄罗斯能源依赖的计划,包括停止与俄罗斯签订新的天然气供应合同、用替代来源的天然气取代俄罗斯的供应、加快可再生能源的部署,以及增加生物能源和核电站的发电量等。欧盟也于2022年3月8日提出《欧洲廉价、安全、可持续能源联合行动》(REPowerEU)。根据该计划,欧盟将通过从“开源节流”两方面逐步摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖。一是增加俄罗斯之外的供应方的液化及管道天然气的进口,同时增加对生物甲烷和可再生氢的进口;二是提高能效,加快可再生能源的发展及电气化水平。在天然气进口方面,欧盟加大了与美国、挪威、卡塔尔、阿塞拜疆、阿尔及利亚、埃及、韩国、日本、尼日利亚、土耳其、以色列等伙伴的合作。意大利已与阿尔及利亚签署增加天然气供应的协议。预计在2023~2024年间阿尔及利亚对意大利的天然气供应量将达到每年90亿立方米,约是意大利从俄罗斯进口的1/3。欧盟还计划积极开展与中亚和里海国家的天然气跨境合作,分别建设了跨安纳托利亚管道项目和跨亚得里亚海管道项目,以降低对俄罗斯管道天然气的过境依赖。

四、美国有望成为全球领先的液化天然气供应国

如果欧洲减少从俄罗斯进口天然气,最大的受益者之一将是美国。欧洲领导人承诺在未来十年左右大幅增加对美国液化天然气的采购。2021年,美国等向欧洲供应了220亿立方米的天然气。根据美国和欧盟近期签署的天然气供应协议,在2022年,美国将与国际伙伴合作确保欧盟市场在2021年基础上再额外获得至少150亿立方米的液化天然气。这意味着美国对欧洲的天然气出口将增加2/3。协议还提到,美国全力支持欧盟的REPowerEU计划,实现欧盟提出的2030年前每年进口500亿立方米的液化天然气的目标。可以预见未来欧盟对美国液化天然气的依赖将会大大加强,欧洲买家、亚洲及其他地区买家争夺全球有限的液化天然气供应的竞争也将加剧。

五、全球可再生能源部署将加速

从中长期看,俄乌冲突将加速能源替代和能源转型的步伐。石油、天然气市场的不稳定已经使欧盟和亚洲等国家意识到寻找替代能源的紧迫性,各国加快发展可再生能源的政治意愿显著上升,未来各国的政策设计和资金都可能加大向可再生能源倾斜。一是太阳能、风能和热泵的部署有望提升。根据欧盟2021年7月发布的“Fit for55”能源和气候一揽子计划,到2030年欧盟可再生能源比例将达到40%。欧盟委员会预计,按照计划部署,如果2022年屋顶太阳能光伏系统的年发电量增加15太瓦时,可以额外节省25亿立方米天然气。德国的《可再生能源法案》(EEG)规定,到2030年德国可再生能源将占到电力需求的80%,到2035年将达到100%。德国还计划安装 600 万台热泵,用电力代替天然气为建筑物供暖。二是核能发展可能加速。在2021年底召开的第26届联合国气候变化大会(COP26)上,多数经济体对核能发展持乐观态度,缔约方承诺将提升核能在清洁能源转型中的作用。IEA预计,到2050年,90%的发电将来自可再生能源,风光电的份额将占到近70%,其余大部分需要由核能来提供。当前,围绕核能是否应归类为绿色能源在欧盟展开了激烈的争论。2021年底爆发的能源危机以及今年爆发的俄乌冲突带来的能源安全挑战,使得德国淘汰核能的步伐可能放缓。三是全球对电池储能系统、海上风能、低碳氢、碳捕获和储存等低碳技术的关注度将上升。储能在许多国家的政策框架中的作用将变得更加清晰。

曾经的巨人
淡定的跳跳糖
2025-07-28 02:00:06

马斯克正式向加州道别,宣告自己的新家是德州。

这位特斯拉和Space X的双料CEO本周在美国一个CEO在线峰会上透露,自己已经搬到了德州。这事并不令人意外,他此前已经拿到了德州驾照,个人慈善基金也已经搬到了德州首府奥斯汀。但与此同时, 马斯克对加州政府颇有微词,认为加州就像是“一支常胜球队,对成功有点自满,觉得理所当然,迟早会输掉冠军”。

49岁的马斯克如今正处在自己事业的巅峰,也是最志得意满的时刻。尽管昨天发射的SN8重型火箭在德州试飞时爆炸,但这丝毫无损他在美国商界如日中天的地位。毫不夸张地说, 现在的马斯克就像是十多年前的乔布斯一样,成为了美国 科技 行业新一代的创新代表人物。

他创办和领导的几家公司都成为了美国标志性的创新企业:特斯拉是电动车行业的明星,也是全球市值最高的车企,市值已经高达5000亿美元,甚至是传统 汽车 巨头的数倍;Space X已经成为美国载人航天领域的骄傲;脑神经科学创业公司Neuralink和高速隧道列车The Boring Company也站在各自领域的前沿。

随着事业登上巅峰,马斯克的个人财富也不断膨胀。他的资产几乎全部是特斯拉和Space X的股权和期权。随着特斯拉股价在过去一年疯狂增长近八倍,马斯克的 身家现在已经接近1400亿美元,一跃成为全球第二大富豪,仅次于亚马逊创始人兼CEO贝索斯, 远远超过了盖茨和扎克伯格等原先的顶级 科技 富豪。 去年年底的时候,马斯克还在英国潜水员起诉自己的诽谤官司中向法庭承认,自己的个人财富约为200亿美元,但全是股权,几乎没有现金。

过去一年的新冠疫情虽然让美国经济遭受重创,却造就了一个疯狂的股市。在美联储无限制放水的刺激下,几大股指纷纷创下 历史 新高, 科技 类股更是涨势迅猛。特斯拉则是走势最为疯狂的一支股票。马斯克此前放弃了自己的现金薪酬,将自己的薪酬完全与特斯拉股价业绩绑定(以期权方式授予),这一选择给他带来了高达千亿美元的回报。

马斯克的“美国梦”起步于加州。他出生和成长于南非,17岁来到母亲故乡的加拿大。马斯克选择加入加拿大国籍,是为了方便来美国求学,在枫叶国过渡了两年后,他进入美国宾夕法尼亚大学沃顿商学院求学。1995年,他来到斯坦福就读硕士,但仅仅两天之后,就决定放弃学业开始创业之旅。马斯克拥有美国、加拿大和南非三国国籍。

马斯克的创业之路赶上了上世纪末的网络股泡沫热潮,1999年他把创办四年的软件公司Zip2作价3亿美元出售给了康柏(不知道还有多少人记得这个品牌),拿到了人生的第一顿金;随后又马不停蹄创办了第二家网络金融公司X.com,2000年与彼得·蒂尔(Peter Thiel)创办的Confinity合并,共同打造了PayPal,因此他也是PayPal的联合创始人。2002年,蒂尔带领PayPal上市之后,当年就作价15亿美元出售给了eBay。

刚刚30岁的马斯克就已经实现了财务自由,成为了亿万富翁。在蒂尔转向风投行业的同时,马斯克则延续了自己的创业之路。2002年,他来到洛杉矶创办了Space X,同时也把家搬到了这里。两年之后,他以投资人的身份加入了两位工程师创办的特斯拉,从此开始了洛杉矶和硅谷两地奔波的双城生活。

和其他超级富豪一样,马斯克也喜欢洛杉矶,喜欢这里的豪宅海景,也迷恋好莱坞的明星生活。 他在洛杉矶和硅谷的超级富豪区拥有总计七栋豪宅,总价接近1.5亿美元。他和 娱乐 明星们交往密切,莱昂纳多等热爱环保的明星们更成为了特斯拉最早的顾客和免费代言人。

马斯克交往过不少好莱坞女明星,甚至介入了《加勒比海盗》明星强尼·德普(Johny Depp)和妻子安铂·赫徳(Amber Heard)的生活。 据德普豪华公寓的门房在法庭作证,当德普不在家的时候,马斯克经常半夜探望赫徳,甚至还拥有门禁卡。在德普和赫徳分居之后(当时并未离婚),马斯克还和这位女明星高调交往过一段时间,还在Instagram上晒过香吻恩爱照。

马斯克已经在加州生活了25年时间。他在这里登上了事业巅峰,他所领导的四大 科技 公司总部也都在加州(两家在洛杉矶,两家在硅谷),自己也迷恋洛杉矶的明星生活,还有家人在这里。马斯克的女友、加拿大女歌手Grimes在洛杉矶也有一套五个卧室的“小户型”独立屋,两人育有一个儿子。此外,马斯克还和第一任妻子育有五个儿子(都是试管婴儿),两人共享监护权。

看起来他不太可能离开加州。但今年5月份,马斯克突然高调宣布自己将出售所有房产,称“自己不需要现金,只献给火星和地球,财富会让人压抑,以后只考虑租房”。公开资料显示,这些豪宅至少已有四栋售出(数千万美元的超级豪宅销售需要较长时间)。相比他翻了几倍的特斯拉股票,房产的确是马斯克最不值钱的资产。

马斯克对加州的不满主要在两个方面:加州民主党政府的高额税收,以及在企业监管中偏向劳方与环保。他也没有避讳这一点,在解释为何搬去德州的原因时公开表示,德州没有州所得税,而加州则有美国最高的州所得税率(最高13.3%,面向年收入100万美元以上人群),而且还在考虑提升最高税率到16.8%。

马斯克还没有提到更为重要的资本利得税。如果马斯克选择出售股票套现的话,那么他除了面临着20%的联邦资本利得税,还要向加州缴纳13.3%的资本利得税(同样是美国最高)。而德州不仅没有州个人所得税,还没有资本利得税。值得一提的是,贝佐斯和盖茨所在的华盛顿州,和德州一样没有州个人所得税和资本利得税。

具体来说,马斯克目前大约持有价值1350亿美元的特斯拉股票和期权。假如他行使期权并且在目前600美元价位悉数出清所有股票套现(当然马斯克不可能卖光股票,这是假设情况),那么他总计需要向加州缴纳高达180亿美元的资本利得税!但现在他成为了德州居民,就根本不用担心这笔天价税款了。

马斯克的个人财富和特斯拉股价直接相关。那么,特斯拉股价是从什么时候开始飙升的?是从去年12月开始的。过去一年时间,特斯拉股价涨了八倍以上,马斯克的个人财富也在急剧飙升。如果说此前他还没有考虑这笔巨额税收的话,那么现在身家近1400亿美元的马斯克,确实需要认真考虑避税的问题,离开美国税率最高的加州是最便捷的手段。

无论多有钱,超级富豪们也不会错过合法避税的机会,搬到低税率州则是最简单合法的途径。 美国总统特朗普是避税的高手,为了降低税收,他从纽约州搬到了佛罗里达州。因为特朗普原本需要向纽约州和纽约市分别缴纳9%和4%的最高税率。

为了避税,Facebook联合创始人萨维林(Eduardo Saverin)甚至在Facebook上市之前放弃了美国国籍(他是巴西人,11岁才移民到美国),成为了新加坡公民。因为新加坡的个人所得税率最高只有22%(当时美国是接近40%),而且没有资本利得税,更没有遗产税(美国最高是55%)。现在萨维林个人财富超过130亿美元。

在特朗普总统上台执政的2017年,美国联邦政府通过税改法案,将个人所得税的最高税率(个人年收入超过41.5万美元人群)从39.6%降低到37%。对比其他G7国家,法国、德国、日本、英国的个人所得税的最高税率都超过了50%,澳大利亚也高达47%。与此同时,民主党一直主张提升对超级富豪们的税收,甚至增加财产税,将新增税收用于扩大美国民众的医保和教育成本。

今年新当选的总统拜登则在竞选时承诺,上台要将最高税率再度调回39.6%,并且对超出部分再度征收12.4%的 社会 保障薪酬税。他还建议对收入超过100万美元的家庭征收高达39.6%的资本利得税,而不是目前的23.8%。当然,他能否成功对富人开刀,还取决于民主党能否赢下佐治亚州的两个参议员席位。

当然,超级富豪有的是方法合法避税,向慈善基金捐款抵税是最常见的手段。 近年来,超级富豪们最为热衷的是“捐款人指定基金”(DAF),就像是为超级富豪个人慈善基金管理慈善资金的基金管理公司。DAF不仅可以让超级富豪们拿到巨额抵税额,还可以保留慈善资金使用的决定权。

以马斯克举例,2016年马斯克将120万股特斯拉股票捐给了自己的私人慈善基金,这笔资产当时价值2.6亿美元,可以用来抵税。马斯克慈善基金那年对外捐出了4780万美元,其中3780万美元是捐给了DAF基金。谷歌联合创始人布林、GoPro创始人伍德曼(Nicholas Woodman)都使用过DAF基金来避税。

马斯克最早宣布要搬到德州是今年5月份。新冠疫情在美国爆发之后,马斯克多次在推特上表示,对新冠病毒感到恐慌是愚蠢行为,自己绝不会因为疫情而停工。他当然有自己的原因:当时特斯拉正面临着交付困难,工厂停产会导致Model 3无法交付,会直接影响到特斯拉宝贵的现金流,进而影响到特斯拉的股价。

3月底,在加州政府宣布居家停产之后,特斯拉工厂拒绝遵命停产,直到政府多次警告之后,才在一周后被迫关闭。而5月初,在没有得到阿拉米达郡卫生部门批准的情况下,马斯克指示特斯拉工厂强行开工复工,并且高调宣布“要抓人就抓我”,甚至炮轰加州政府的疫情管制是法西斯行为。

正是在与阿拉米郡卫生部门爆发冲突之后,马斯克才宣布将“特斯拉总部和未来工厂立即搬往德州,至于加州的弗里蒙特工厂是否搬迁,则取决于未来受到的对待。这可是加州最后一家 汽车 工厂了。”他说的是事实,由于加州严格的劳工和环保等监管政策,以及高企的土地和劳资成本,过去几十年时间各大 汽车 厂商已经陆续将工厂搬离了加州。

在劳动保护和工会问题上,特斯拉也在加州面临着越来越多的批评声。马斯克一直抵制特斯拉工人组织工会,更漠视特斯拉工厂的安全防护问题,并且要求工厂加班加点提高产能。在注重保护工人利益的加州,劳资机构已经多次组织对特斯拉的抗议活动。

最终加州政府默许了马斯克的强行复工行为,没有对这一公开违反疫情管制的行为实施任何惩罚。但马斯克和地方政府的防疫冲突,也引发了德州官员的争相示好。从德州联邦参议员克鲁兹(Ted Cruz)到德州州长阿伯特(Greg Abbott)到地方官员,都在热情欢迎这位美国商界领袖来到德州。

实际上,加州和德州长期以来都在明争暗斗。能把马斯克从加州挖来德州,显然也是德州政府的一大胜利。这两个州不仅在美国人口排名前两位(分别为4000万和3000万人),也是美国经济最大的两个州(2019年GDP分别为3.14万亿美元和1.89亿美元)。

在经济政策和价值观方面,加州和德州更是民主党和共和党的两大核心阵营,高举自由主义和保守主义的大旗。

加州政府主张大政府高税收、平等与弱势群体,加强企业监管;而德州政府主张小城市低税收、放松监管。今年年初,加州甚至因为“德州歧视LGBT”为由拉黑了德州,禁止自己公务员去德州出差,德州则选择在最高法院起诉加州。

此外,德州是美国石油天然气的主要产地,对新能源并不热衷,而加州是美国最注重环保和可再生能源的政府。和加州政府人为抬高油价以推广电动车不同,石油产区德州是美国油价最为亲民的地区。美国 汽车 协会(AAA)的价格显示,加州目前87号汽油油价是每加仑3.182美元,而德州则是1.857美元,正好是美国的两个极端。

德州没有个人所得税的州税部分,生活成本和薪酬水平更是远低于加州;德州的企业所得税和土地成本也低于加州。企业搬迁专家弗兰尼奇(Joe Vranich)去年统计认为,过去八年总计有1.3万家企业离开了加州,从加州搬到德州可以节省30%的运营成本。除了特斯拉,惠普企业也从加州硅谷搬迁到了德州。

与此同时,为了逃避高税收和高房价,大量加州居民也在往德州搬迁,单是2018年就有8.6万名加州人涌向了德州,同比增长了36%。但有趣的是,加州居民为了避税来到德州,但他们中的很多人又因为自由主义价值观而继续支持当地的民主党,反而推高了德州民主党的选民基数,把德州逐渐从深红变成了浅红。德州民主党在得到大量新选民之后,甚至提出了“把德州变蓝”的口号。

过去十多年时间,马斯克的私人飞机每周都在洛杉矶和硅谷之间奔波。而现在他的固定航线又增加了德州。目前Space X在德州中部的McGregor进行火箭测试,在德州南部的Boca Chica组装火箭。而特斯拉投资10亿美元的新超级工厂也在德州奥斯汀建造中。这是特斯拉的第五家电动车组装厂,于今年7月破土动工,预定明年年底投产,主要生产Model Y和电动皮卡Cybertruck。

今年7月,德州州长阿伯特喜气洋洋地和马斯克共同宣布了这一项目。奥斯汀是在与俄克拉荷马州塔尔萨(Tulsa)的竞争中拿下特斯拉工厂项目的。奥斯汀所在的Travis郡政府正面临着数万失业人群的难题,他们2018年也曾经竞争过亚马逊的第二总部项目,但输给了靠近首都华盛顿特区的弗吉尼亚州阿灵顿(Arlington)和纽约市。

当然,马斯克是绝不会错过在新建项目上向地方政府争取税收优惠政策的机会。 2014年特斯拉在内华达的超级工厂项目获得了内华达州总计13亿美元的税收减免(具体金额与就业和纳税直接挂钩)。亚马逊第二总部在全美公开招标,灵感正是来自于特斯拉工厂。

据奥斯汀当地媒体报道,为了争取到特斯拉超级工厂的项目,Travis郡政府同意给予特斯拉至多4640万美元的税收减免。这家公司将给奥斯汀创造5000个工作岗位,但工人薪资只需要3.5万美元起步,劳资成本远远低于加州。马斯克承诺至少一半工人都会在Travis郡本地招聘。

不过,德州政府真正感兴趣的只是招商引资建工厂解决就业。 由于传统经销商行业的强烈反对,德州政府一直禁止特斯拉直接面向消费者销售 汽车 。他们的直接销售模式在德州属于违法行为,德州的13家特斯拉门店只能展示产品,店员甚至不能介绍价格。德州民众当然可以通过网络购买特斯拉,但却不能在特斯拉的门店下单。去年德州甚至通过法案,禁止车企在德州直接提供维修保养服务,针对的就是特斯拉。

不知道这次马斯克公开示爱德州,能否推动德州议会解除这一直接销售禁令。尽管曾经公开要求特朗普施压中国,指责中国的 汽车 进口税和合资建厂限制,但随着上海超级工厂项目得到上海政府的大力支持,随着特斯拉在中国销量爆发式增长,马斯克很快就变成了中国人民的老朋友,甚至兴奋地现场跳起了舞。

机灵的苗条
还单身的百合
2025-07-28 02:00:06
【利用太阳能的历史】

据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门•德•考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。

第一阶段(1900~1920年)

在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64kW,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:7.36kW;1902 ~1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总采光面积达1250m2。

第二阶段(1920~1945年)

在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935~1945年)有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。第三阶段(1945~1965年)

在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少, 呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,并且成立太阳能学术组织,举办学术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展,比较突出的有:1945年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础;1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了条件。此外,在这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有: 1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

第四阶段(1965~1973年)

这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。

第五阶段(1973~1980年)

自从石油在世界能源结构中担当主角之后,石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素,1973年10月爆发中东战争,石油输出国组织采取石油减产、提价等办法,支持中东人民的斗争,维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家,在经济上遭到沉重打击。 于是,西方一些人惊呼:世界发生了“能源危机”(有的称“石油危机”)。这次“危机”在客观上使人们认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。1973年,美国制定了政府级阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”,其中太阳能的研究开发项目有:太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划,日本政府投入了大量人力、物力和财力。70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员,纷纷投身太阳能事业,积极向政府有关部门提建议,出书办刊,介绍国际上太阳能利用动态;在农村推广应用太阳灶 ,在城市研制开发太阳能热水器,空间用的太阳电池开始在地面应用……。 1975年,在河南安阳召开“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后,太阳能研究和推广工作纳入了我国政府计划,获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所,纷纷设立太阳能课题组和研究室,有的地方开始筹建太阳能研究所。当时,我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。 这一时期,太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期,具有以下特点:

各国加强了太阳能研究工作的计划性,不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为政府行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。

研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。

各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。例如,美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站,1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上,这一计划后来进行了调整,至今空间太阳能电站还未升空。太阳热水器、太阳电池等产品开始实现商业化,太阳能产业初步建立,但规模较小,经济效益尚不理想。

第六阶段(1980~1992年)

70年代兴起的开发利用太阳能热潮,进入80年代后不久开始落潮,逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心;核电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。 受80年代国际上太阳能低落的影响,我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出:太阳能利用投资大、效果差、贮能难、占地广,认为太阳能是未来能源,主张外国研究成功后我国引进技术。虽然,持这种观点的人是少数,但十分有害,对我国太阳能事业的发展造成不良影响。这一阶段,虽然太阳能开发研究经费大幅度削减,但研究工作并未中断,有的项目还进展较大,而且促使 人们认真地去审视以往的计划和制定的目标,调整研究工作重点,争取以较少的投入取得较大的成果。

第七阶段(1992年~至今)

由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》, 《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了 可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在 一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。世界环发大会之后,我国政府对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确 了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》 (1996 ~ 2010年),明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施 。这些文件的制定和实施,对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。 1996年,联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”,会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言 》,会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》(1996 ~ 2005年),《国际太阳能公约》,《世界太阳能战略规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心,要求全球共同行动 ,广泛利用太阳能。1992年以后,世界太阳能利用又进入一个发展期,其特点是:太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力,有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端,保证太阳能事业的长期发展;在加大太阳能研究开发力度的同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃,规模扩大,效果明显。通过以上回顾可知,在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦,一般每次高潮期后都会出现低潮期,处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同,人们对其认识差别大,反复多,发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;另一方面也说明太阳能利用还受矿物能源供应,政治和战争等因素的影响,发展道路比较曲折。尽管如此,从总体来看,20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。

【利弊】

优点:�

(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。�

(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。�

(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。�

(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。�

缺点:�

(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。�

(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。�

(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。�

太阳能利用中的经济问题:�

第一,世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要,而又不危及后代人前途的社会。因此,尽可能多地用洁净能源代替高含碳量的矿物能源,是能源建设应该遵循的原则。随着能源形式的变化,常规能源的贮量日益下降,其价格必然上涨,而控制环境污染也必须增大投资。

第二,我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭约占商品能源消费结构的76%,已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的上涨。

【太阳能热利用】

就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。

太阳能集热器

太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需 。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40~50年且很少进行维修。

太阳能热水系统

早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。依循环方式太阳能热水系统可分两种:

1、自然循环式:

此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳辐射的加热,温度上升,造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差,因此引起浮力,此一热虹吸现像,促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系,水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水,维护甚为简单,故已被广泛采用。

2、强制循环式:

热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时,控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流,引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知(因来自水的流量可知),容易预测性能,亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下,其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处,但因其必须利用水,故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停,容易损坏水等问题存在。因此,除大型热水系统或需要较高水温的情形,才选择强制循环式,一般大多用自然循环式热水器。

暖房

利用太阳能作房间冬天暖房之用,在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,设法应用太阳辐射热。大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间。至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,再加热房间,或透过冷暖房的热装置方式供作暖房使用。最常用的暖房系统为太阳能热水装置,其将热水通至储热装置之中(固体、液体或相变化的储热系统),然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热,再把此热空气传送至室内;或利用另一种液体流至储热装置中吸热,当热流体流至室内,在利用风扇吹送被加热空气至室内,而达到暖房效果。

太阳能发电

即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。

太阳能离网发电系统

太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,太阳能控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。

太阳能离网发电系统主要产品分类 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。

太阳能并网发电系统

可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。

因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。

太阳能并网发电系统主要产品分类 A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 (双馈变流器,全功率变流器)。

× 太阳能路灯

太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。

太阳能利用新近展

目前国际上已经从晶体硅、薄膜太阳能电池开发进入了有机分子电池、生物分子筛选乃至于合成生物学与光合作用生物技术开发的生物能源的太阳能技术新领域。

日前从上海市科委获悉,华东师范大学科研人员利用纳米材料在实验室中成功“再造”叶绿体,以极其低廉的成本实现光能发电。

叶绿体是植物进行光合作用的场所,能有效将太阳的光能量转化成化学能。此次课题组并非在植物体外“拷贝”了一个叶绿体,而是研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池———染料敏化太阳能电池,尝试将光能转化成电能。在上海市纳米专项基金的支持下,经过3年多实验与探索,这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10%,接近11%的世界最高水平。

项目负责人、华东师大纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心主任孙卓教授展示了新型太阳能电池的“三明治”结构———中空玻璃夹着一层纳米“夹心”,光电转化的玄机就藏在这层几十微米厚的复合薄膜中。纳米“夹心”的“配方”十分独特:染料充当“捕光手”,纳米二氧化钛则是“光电转换器”。为了让染料尽可能多“吃”太阳光,科研人员还别出心裁地撒了点“佐料”———一种由纳米荧光材料制成的量子点,让不同波长的阳光都能对上“捕光手”的“胃口”。只要不断改进“配方”,纳米“夹心”的光电转化效率就能一次次提高。

作为第三代太阳能电池,染料敏化电池的最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算,染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时,它对光照条件要求不高,即便在阳光不太充足的室内,其光电转化率也不会受到太大影响。另外,它还有许多有趣用途。比如,用塑料替代玻璃“夹板”,就能制成可弯曲的柔性电池;将它做成显示器,就可一边发电,一边发光,实现能源自给自足。

太阳能是一种洁净和可持续产生的能源,发展太阳能科技可减少在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题。

我国太阳能利用产业现状

中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。

我国太阳能利用产业前景

中国《可再生能源法》的颁布和实施,为太阳能利用产业的发展提供了政策保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;原油价格的上涨,中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持力度,所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。

利用方式

太阳能利用基本方式可以分为如下4大类。

(1)光热利用

它的基本原来是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。[3]目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。

(2)太阳能发电

未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。

②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。

(3)光化利用

这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

(4)光生物利用

通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。

聪明的鸵鸟
大胆的猫咪
2025-07-28 02:00:06

美国绿色供应链管理要点分析

美国企业签订自愿合作计划,保证在供应链的整个环节达到一定的节能减排量,政府则为企业提供一定的财政支持或政策倾斜,促使绿色供应链管理从强制性转变为鼓励性模式。那么,下面是我为大家分享美国绿色供应链管理要点分析,欢迎大家阅读浏览。

一、美国绿色供应链管理相关法律法规

绿色供应链的概念是在1996年,由美国密歇根州立大学的制造研究协会首次提出。作为世界上最早研究该领域的国家,美国相关的法律法规体系如今已步入成熟。本文将美国相关法律法规发展进程总结为三个阶段:

(一)萌发阶段(20世纪60年代末)

1969年,由美国总统尼克松颁布的《国家环境政策法》(NEPA)标志着美国环境管理体系的初步建立。1970年,美国环境保护署(EPA)成立,为美国绿色供应链管理的发展奠定基础。

(二)发展阶段(20世纪70年代-90年代末)

1976年,《资源保护与回收法案》(RCRA)的修订,开启了美国绿色供应链管理的初步发展。该法案之后又分别在1980、1984、1988和1996年进行了4次修订,其中规定了 “减少包装材料的消耗量,并对包装废弃物进行回收再利用”,逐步建立起美国废物循环利用的4R(recovery﹑recycle﹑reuse﹑reduction)原则。1986年,《应急计划和社区知情权法案》进一步颁布,确了美国危险化学品事故的处理要求,加强了产品环境信息的公开透明。

(三)成熟阶段(21世纪初至今)

进入21世纪,美国绿色供应链管理在各州和各行业逐渐形成共识。2004年,美国政府颁布《包装中的毒物》(TIP),规定了包装物中重金属的最低含量。2007年,美国加州颁布了《加利福尼亚州电子废物回收法》,要求在加州销售的所涉及的电子设备需收费以支付处理报废电子产品的.花费。2008年,美国颁布《雷斯法案》,对美国可持续林业予以保护,以应对绿色木材需求扩大的消费市场。2010年,美国新增7个州通过了电子垃圾法案,以支付可能造成毒害的电子产品回收费用。至此,美国的绿色供应链管理体系已逐步完善和成熟。

二、美国绿色供应链管理相关制度

(一)美国环境信息公开制度

早在上世纪八十年代,美国就已经颁布了环境信息公开相关法规,建立了企业环境信息公开制度。如《有毒物质排放清单》(TRI)制度首先就在美国创立,该制度规定美国部分行业须对化学物品生产运营各个环节予以报告。同时,美国政府推行企业环境信息自愿报告制度,以提升企业自身的声誉和形象。

(二)美国环境标志制度

1988年,美国政府开始推行环境标志制度,有36个州也相应立法。美国环境标志制度主要包括绿色产品的,可以在塑料制品、包装袋和容器上使用“绿色标志”符合可回收利用产品的,可以在产品包装上使用“再生标志”。

(三)美国政府绿色采购制度

美国政府绿色采购制度起步早,主要通过总统行政命令推动,对美国市场的绿色化起到积极作用。1993年,克林顿总统颁布了总统行政命令12843号,提出了政府对保护臭氧层物质的采购要求,开启了美国政府绿色采购制度的发展。同年,总统行政命令12873号《联邦采购、回收和废物防止》,提出了环境友好型采购计划(EPP)。1998 年,克林顿总统又颁布了13101 号《通过废弃物减量、资源回收及联邦采购来绿化政府行动》。2000年,克林顿总统颁布第13148号《通过在环境管理的领导作用绿化政府》,要求将环境管理制度加入到各政府行政部门的工作计划中。2005 年,美国《能源政策法》明确提出了“联邦政府消耗电能的总量中”应有可再生能源的最低占比量。

(四)美国能源之星计划

1992年,美国政府开始推行美国能源之星计划(ESP),以推动产品节能标示体系建立,促进节能产品的推广应用和环境的保护。美国能源之星虽是非强制性认证,但已经在美国企业中达成广泛共识,目前该认证已经从早期的电子产品扩大到家电、建筑等多个行业。

三、美国绿色供应链管理实施措施

(一)美国政府出台经济刺激措施

为推动美国绿色供应链的发展,美国联邦政府出台了市场激励政策,包括一是增加节能技术研发、绿色科技研究等相关补贴等二是对节能环保设备和技术开发项目给予低息或无息贷款,三是加大对新能源方面,例如风能和太阳能的投资四是实施鼓励节能环保的税收政策。

(二)美国政府提供相关教育培训

美国政府十分重视培养绿色采购意识。例如美国联邦采购协会会为网民提供免费政府绿色采购培训美国大学必须为采购专业的学生提供政府绿色采购课程。

(三)美国企业自愿合作计划

为促进企业实施绿色供应链管理,美国联邦政府自20世纪90年代以来推行企业自愿性伙伴合作计划。美国企业签订自愿合作计划,保证在供应链的整个环节达到一定的节能减排量,政府则为企业提供一定的财政支持或政策倾斜,促使绿色供应链管理从强制性转变为鼓励性模式。

(四)美国企业建立绿色供应链联盟

美国一些企业主动推行绿色供应链管理,并组织与环保界、学术机构、供应商和消费者等共同组建成绿色供应链联盟。例如在1999 年, 美国Saturn公司、其供应商、Tennessee大学的清洁产品和清洁技术中心和美国环保署(EPA)组成了绿色供应链管理合作伙伴,极大地促进了美国绿色供应链领域的发展。

(五)美国企业建立供应链指标体系

根据美国联邦政府和地方相关环境法规,美国企业逐步建立绿色供应链指标体系,通过建立绿色信息平台,对上游供应商的绿色信息数据进行评估后择优筛选。同时,美国企业自发组织供应商环境交流会,对上游供应商提供绿色供应链管理培训,共同推动开发绿色产品。另外,美国企业逐步推行使用绿色供应链的管理工具,如全生命周期管理、环境绩效管理等。

(六)美国学术界加强绿色供应链管理研究

在绿色供应链管理领域,美国学术界一直处于世界领先地位。如美国领先采购研究中心(The Center for Advanced purchasing Studies)出版了《环境绿色供应链管理》代表了在绿色供应链领域的国际上最顶尖的研究成果。

时尚的鸡
糟糕的帆布鞋
2025-07-28 02:00:06
 到目前为止,美国一共形成了七大独立调度机构(iso),按2014年度的最大负荷来排名,从大到小分别是:pjm,miso, ercot, spp, caiso,

nyiso

和iso-ne。这七大iso只涵盖了美国大约60%的用电量。剩余的40%主要分布在美国的东南部和广大的西部地区。这些地区的电力工业依旧处于垂直一体化的传统管理模式,由当地的公共事业服务公司(utility

company)来统一调度、运营和收取费用。

iso是非营利性的独立机构,主要负责其管辖区域内市场的运行和调度、发电和输电规划以及系统的运行安全。iso不拥有电力资产,其运营成本和员工工资由各市场参与者分摊,最终会均摊到用户的电费中。iso的调度职能对应国内的“网调”。只不过,有些iso只包含一个州(如ercot,

caiso和nyiso),有些iso包含多个州(如pjm, miso,

spp和iso-ne)。跨州的iso下面没有相应的“州调”,即所有的调度指令直接发送到机组,不用经过(也不存在)州一级的调度机构。

批发侧的电价一般采用节点边际电价lmp。根据输电网络的结构按一定的规则把系统划分成很多的节点区域(cpnode)。发电机和负荷就连接在这些节点上。iso在进行调度时会运行相应的机组组合(scuc)和经济调度(sced)模型。lmp是这些模型运行完之后得到的结果。由于存在阻塞和损耗,每个节点上的电价都不一样。目前,美国所有的iso都以lmp模型作为批发侧电力市场的电价机制。

公共事业服务公司的发展历史和演化

在90年代中期,美国的电力都是由垂直一体化的公共事业服务公司提供的。公共事业服务公司在产权结构上分为两种:一种是由投资者所拥有的(investor-owned),这种占了大多数;另一种是由大众持有的市政公司(publicly-owned

municipal

utility),这种占少数。从1995年到2002年之间,电力工业的改革渐渐拉开了序幕,其主要成果就是打破垄断引入竞争,以及独立调度机构iso的成立。

从历史上看,电力改革主要发生在由投资者所拥有的公共事业服务公司身上。而由大众持有的市政公司,绝大多数至今依然没有什么变化。电力工业可以分做四个独立的部分:发电,输电,配电和零售。在美国20多年的电力市场化改革的过程中,逐渐形成了一个共识:发电、输电和零售侧是可以开放竞争的,而配电侧被认为是天然垄断的,因此要受到监管(对于由投资者所拥有的)或者大众持有股份(对于大众持有的市政公司)。

其中,发电侧的开放体现在大量的发电机组从以前的公共事业服务公司中独立出来,成立了商品化的独立发电商(independent

power

producer)。改革以前,是基于平均发电成本的办法对机组进行补偿。改革以后,这些机组参与到市场竞争中,是以市场的价格来获得相应的利润。输电侧的开放体现在允许第三方进入其输电网络,并为独立发电商提供非歧视性的输电服务。比如,在传统的垂直一体化状态下,公共事业公司自己拥有输电网,因此会优先调用自己的机组而对其他机组使用自己的网络具有排他性。改革以后,尤其是在成立了iso和rto(区域输电组织)之后,输电网络对市场中所有的独立发电商都是公平开放的。零售侧的开放体现在用户可以自由的选择供电商,而供电商之间则是相互竞争的关系。由于配电网是由公共事业公司所有的,供电商为用户提供电力服务时,需要向公共事业公司购买输电服务。这就使得,供电商只能在零售服务类型上提出创新的产品,而不能通过另建一套网络(比如中国联通、中国移动各自拥有自己的电信网络)的形式来相互竞争。例如,为了吸引用户跟自己签订用电合同,有的零售商提出凌晨0至2点用电免费,有的零售商保证自己的电力100%来自绿色清洁能源,而有的零售商提出跟用户签订一年的低价合同以规避电价波动的风险。

三张电费单

本节主要从美国三个不同地区的电费账单分析美国各具特色的配电侧(或零售侧)的电价制度。

a.

电费单1

第一张电费单来自印第安纳州某居民用户。该地区属于miso的调度管辖范围,但是具体的供电服务是由duke

energy这一公共事业服务公司来提供的,每个月的电费也由该公司来收取。其代表性在于,该地区存在批发侧的竞争(即发电机组竞价上网),但是不存在零售侧的竞争(即终端用户无法选择供电商,供电服务由区域的公共事业服务公司垄断)。这代表了美国目前大部分用户所面临的情况。

分析该地区2014年12个月的电费账单,发现其电费主要由三个部分组成:

1)居民服务费(residential

service)9.4美元/月。这个费用直接加在账单上,跟用电量多少没有关系。该费用基本保持固定,每月稍微有浮动。

2)基本用电费。采用阶梯电价的方式,但第二段的电价比第一段要低。每月用电量低于300度电的部分,电价为0.092945美元/度;高于300度电的部分,电价为0.054178美元/度。这个定价标准在一年内基本固定,不同的季度之间稍微有所浮动。

3)各种调整费。2014年1月份的收费标准如下表所示。一共有9项,但不同的月份,项数可能增加或减少一些。在不同的月份,每项费用的值也可能进行一些微调,但差别不大。

除了上面三项之外,还要加上7%的州税。举一个例子。如果某用户在该月用了622度电。那么交给公共事业公司的费用为:

9.4 +

(0.092945*300+0.054178*322) +

0.045378*622=82.95美元

再加上7%的州税,账单上显示的总费用为88.76美元。所平均下来,一度电的总费用为0.143美元,合0.885元人民币/度。

值得注意的是,在采用阶梯电价时,第二段的价格比第一段要低。这与国内很多人的思路相反,因为我们一般习惯第二段的价格要高一些。这是因为长久以来,在中国水、电等资源属于稀缺产品,把第二段的价格定的高一些有利于控制其用量。而在印第安纳州,电被认为是一般性的商品,买的越多价格自然更便宜。这更符合经济学的原理。

b.

电费单2

第二张电费单来自美国德克萨斯州某地区的用户。其代表性在于,该地区既存在批发侧的竞争,又存在零售侧的竞争。在批发侧,发电商通过ercot的交易平台竞价上网。在零售侧,用户可以选不同的售电商来为自己提供服务。虽然用户可以选择不同的零售商,但接入用户家里的只有一张电网,即当地的公共事业公司所拥有的电网。各零售商不可能建立自己的电网,因此只能通过租用当地公共事业公司的电网,向其支付一定的输配电费用。电网的维护和维修,以及电力系统的可靠性,都应该由公共事业公司来负责。

美国很多州是不存在零售竞争的,但有少数州走在了零售侧市场改革的前沿。目前,德州的改革是最充分的,电力销售的61%是在零售市场中完成的(也即39%的电力依然是公共事业公司垄断销售)。其他的州当中,在零售市场售电的比例分别为:缅因州45%,

宾夕法尼亚州38%,

康涅狄格州34%,俄亥俄州30%,伊利诺伊州32%,马萨诸塞州31%,新泽西州31%,马里兰州31%,新罕布什尔州26%,纽约州25%,蒙大拿州16%,加州8%,内华达州3%,俄勒冈州3%,华盛顿州2%。余下各州还没有形成零售市场,比例为0。

在德州,满足条件的人或公司都可以向德州公共事业委员会申请成为零售商。零售商的一般拥有如下职能:

从批发市场买电。

向输配电公共事业公司(transmission

and distribution

utilities)购买输配电服务并支付其相应费用。

以一定的价格把电力卖给用户。由于零售侧是竞争的,因此零售商在满足德州公共事业委员会对电价要求的基础上,可以自由设定卖给用户的电力价格。

当用户需要电力服务时(比如电力设备维修),可以直接跟零售商联系。零售商再跟当地的公共事业公司联系使其提供需要的服务并支付相应的价格。

必须为用户提供24小时免费咨询电话。

必须建立信息接口,与ercot和其他市场参与者交换电表数据和与用户选择其他零售商有关的信息。

以德州圣安吉洛市为例。虽然该市人口只有10万,但电力零售商却有十几家之多。用户除了可以向零售商买电之外,也可以直接向公共事业公司买电。它们之间是竞争的关系。每个零售商都向用户推出了不同的“用电套餐”。以下是几个不同公司的具体套餐标准:

套餐一:需与某零售商签订6个月的用电合同,每度电的价格固定为8.3美分,并保证100%的电力来自可再生能源。

套餐二:与某零售商签订12个月的用电合同,每度电的价格固定为7.1美分,大约有11%的电力是来自可再生能源。

套餐三:按月签合同,第一个月的电价为每度电9.1美分,此后每月电价需要根据零售商的标准做一些调整。保证6%的电力是来自可再生能源的。

该地区的用电套餐计划多达几十种,其中包括公共事业公司自己推出的套餐。用户根据的实际需求,选择最合适的零售商并与之签订用电计划。

一张德州圣安吉洛市的电费账单应该包含三部分。第一部分是按照套餐计划付给零售商的费用。第二部分是支付给当地公共事业公司的电力输送费用,这部分费用是受到德州公共事业委员会监管的。收费的标准规定得非常详细,相关的文件多达370页。用户可以随时对这些文件进行查阅。由于其条款过于繁琐,在这里笔者仅列举居民用户电费账单上出现的各种费率值,如表2所示。对其具体的含义和计算方法不做详细描述。第三部分是所缴纳的税值。

c.

电费单3

第三张电费单来自美国科罗拉多州的用户。其代表性在于,该地区没有成立iso,依旧处于垂直一体化的传统电力工业状态。公共事业服务公司负责调度机组为其管辖区内的用户供电。该州主要有四个大的公共事业服务公司:xcel

energy, black hills colorado, platte river power authority和public service co.。

虽然它们在各自的供电区域内是垄断地位,在批发和零售侧都不存在竞争,但各公司依旧有动力为用户提供更好的服务。比如,xcelenergy公司近几年在大力发展风电以降低用电成本,在2015年某时刻风电的发电量甚至超过总供电量的50%。

再如,上述后三家公司最近达成了一项协议,决定成立一个小型的电力库(pool)来对三个区域的发电资源进行统一的调度。预计2015年该项举措会使三个区域的供电成本降低770万美元至1330万美元,这些节省的成本最终会使得用户受益。另一方面,这些公共事业服务公司会受到州和联邦能源管理委员会的严格监管。其电费制定的标准都是基于一定回报率的合理水平。

以xcel

energy公司为例,在其网站上详细公布了电费收取标准手册。它向用户收取的电费,要严格按照手册中的规定来计算。该手册的条款非常复杂。总结起来,xcelenergy公司主要为用户提供了两种不同类型的用电选择:

1)类型r,即一般性服务类型,适合大多数用户的选择;

2)类型rd,即基于容量需求的服务类型,适合家里拥有许多大功率用电器的用户。此外,如果用户安装了小型光伏发电系统,还有一些特别的优惠政策和计价方式。下面分别予以阐述。

对于类型r,

其电费的收取标准如表3所示。由表可见,用户的电费主要由三部分组成:

1)

每月固定的服务和设备费;

2)基本用电费。在夏季的收费标准中,第二段(高于500度的部分)的价格比第一段高。这与印第安纳州相反。

3)各种调整费。此外,还要加上6.5%的税。

类型rd的电费收取标准如表4所示。它也主要由三部分组成,不过与类型r相比有如下的不同:1)其每月的服务和设备费要高;2)基本用电费包括容量和电量两部分。容量部分是基于用户该月的容量需求(billing

demand)来计算的。容量需求是基于用户电表实时测量数据而得来,它等于该用户在该月每15分钟的平均用电需求的最大值。电量部分的价格要远低于类型r。3)调整费当中,前四项是基于容量需求而不是实际用电量来计价的。

对于家里安装了小型光伏发电系统的用户,用户可以选择r或者rd服务类型标准,只不过基本电费是以“净用电量”作为计费基准的。也就是说,用户需要安装双向电表,“净用电量”等于电网为用户提供的电量减去光伏系统向电网提供的电量。如果“净用电量”等于负值,表明用户所发的电大于其所用的电,则把它折算到下一个月的账单中作为“credit”,以此类推。此外,为了鼓励光伏发电系统的安装,xcelenergy会向用户提供补贴,补贴的标准是根据该光伏发电系统的实际发电情况而事后确定的。xcelenergy与美国可再生能源国家实验室联合开发了一套pvwatts的系统专门用于计算补贴的标准。用户可以随时访问该网站进行核实。这些额外的补贴也会反映到用户每个月的账单中。

结语

美国的电力工业发展水平在各个地区都是不一样的,因此电价的制度也存在很大差异。看到印第安纳州账单所反映的居民用电价格约为0.885元人民币/度。其他两个地区的用电价格也与此差不多。考虑到美国民众的平均收入,这个电价相对中国是比较低的。其原因,除了是因为美国的能源供应充足,资源价格较低外,还因为通过改革提高了电力部门的运营效率,通过合理的机制设计(比如竞价上网调度)又进一步降低成本,通过提高透明度,使得电力公司的各项费用都有严格的标准和计算方法,接受社会大众的监督,从而使得收费更加规范。改革是发展的方向。改革必然会带来红利,为整个社会的经济发展带来好处。比如,美国20多年的改革过程中,遇到了很多问题,也出现了很多新的需求。相应的,就出现了一大批依附于电力工业的咨询公司、软件公司和科技公司如雨后春笋般出现了。甚至有很多人从原来的垄断企业中跳出来,成立了自己的公司。这为美国社会增加了不少的就业岗位,也为传统的电力工业注入新的活力。

精明的歌曲
怕孤独的茉莉
2025-07-28 02:00:06
我国的跨流域调水有哪些 实例有:南水北调,引滦入津,引滦入唐、引黄济青、引黄入晋、东北的北水南调工程、引江济太、广东修建了东深引水工程、甘肃修建引大入秦工程等。

南水北调:从五十年代提出“南水北调”的设想后,经过几十年研究,南水北调的总体布局确定为:分别从长江上、中、下游调水,以适应西北、华北各地的发展需要,即南水北调西线工程、南水北调中线工程和南水北调东线工程。

南水北调总体规划推荐东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系,构成以“四横三纵”为主体的总体布局,以利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。

东线工程:利用江苏省已有的江水北调工程,逐步扩大调水规模并延长输水线路。东线工程从长江下游扬州抽引长江水,利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送,并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水:一路向北,在位山附近经隧洞穿过黄河;另一路向东,通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。

中线工程:从加坝扩容后的丹江口水库陶岔渠首闸引水,沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后,经黄淮海平原西部边缘,在郑州以西孤柏嘴处穿过黄河,继续沿京广铁路西侧北上,可基本自流到北京、天津。

西线工程:在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞,调长江水入黄河上游。西线工程的供水目标主要是解决涉及青、甘、宁、内蒙古、陕、晋等6省(自治区)黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。结合兴建黄河干流上的骨干水利枢纽工程,还可以向邻近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水,必要时也可相机向黄河下游补水。

规划的东线、中线和西线到2050年调水总规模为448亿立方米,其中东线148亿立方米,中线130亿立方米,西线170亿立方米。整个工程将根据实际情况分期实施。

引滦入津:水源短缺制约天津城市的建设发展,影响了市民的正常生活。为了解决城市用水问题,国务院于1981年9月决定兴建引滦入津输水工程,跨流域从300多公里以外引滦河水。工程起点为河北迁西县大黑汀水库,穿燕山余脉,使滦河水西流,循黎河入于桥水库,经州河、蓟运河,转输水明渠,引入天津市区。整个引水工程途经河北省迁西县、遵化县及天津市蓟县、宝坻县、武清县、北辰区,全长234公里。沿线筑有隧洞、泵站、水库、暗渠、管道、倒虹、桥闸等215项工程。

引滦入唐:引滦人唐工程是由引滦人还输水工程、邱庄水库、引还人陡输水工程和陡河水库四大工程组成。引滦人唐工程每年可给唐山市和还乡 河陡河中下游输水5亿~8亿立方米,从滦河大黑汀水库引水,跨流域输入蓟运河支流还乡河邱庄水库,再从邱庄水库穿过还乡河与陡河分 水岭,经陡河西支将水调入陡河水库,然后再从陡河水库将水输入下游和唐山市市,供城市生活和工农业生产用水。

引黄济青:是从黄河下游利津附近开挖渠道,将黄河水向南引入胶莱河至青岛,以解决青岛市缺水问题。此工程于1992年峻工。缓解了青岛工农业生产和人民生活用水,也可防止青岛市的海水倒灌和地面沉降。

引黄入晋:万家寨引黄工程由万家寨水利枢纽、总干线、南干线、连接段和北干线组成。引水线路总长452.4公里,其中,总干线44.4公里,南干线101.7公里,连接段139.35公里,北干线166.9公里。工程分两期实施,水利枢纽位于山西省偏关县西北的黄河干流之上,

北水南调: 将松花江流域的部分水量调往辽河,以补充辽河中、下游及吉林省和内蒙古自洽区沿调水线地区部分用水的工程规划。统筹考虑松、辽两流域水资源的合理开发和利用,可充分发挥......>>

为什么要实施跨流域调水 水资源在空间上的分布与社会经济发展的不协调在全世 界都是极为普遍的。在中国,黄河缺水的事实,正在为社会各 界越来越多的人所关注。造成黄河断流的主要原因是来水少、 用水多。黄河多年的天然径流量是470亿立方米,长江的天然 年径流量是9240亿立方米,长江的径流量是黄河的20多 倍。据估计,到2010年,西北和华北地区缺水在100亿立方米 以上。就这一缺水的性质而言,其缺水并非是工程性缺水,

而是资源性缺水。当然,合理分配用水量,增加中游水库的调 蓄能力,推广各种节水措施,可以暂时缓解黄河的断流和增加 水资源的供应量,但很难从根本上解决黄河水资源不足的问 题。而从中国水资源的分布看,又存在着这样一个事实:长江 水多,黄河水少。于是向长江借水即“南水北调”问题一直是我 国水利界长期研究的重大课题。

跨流域调水在世界上并不鲜见。为克服水资源的自然配 置和社会经济发展需求不相适应的瓶颈,近半个世纪以来,随 着经济的发展和科学技术水平的提高,许多国家已经建成或 正积极筹划新建许多跨流域调水工程。我国自60年代以来, 新建了江苏省江水北调工程、山东省引黄济青工程、广东省东 洋引水工程、辽宁省引碧入大工程以及引溧入津、引滦入唐工 程。美国、前苏联、加拿大、法国、澳大利亚等许多国家也都兴 建了很多跨流域调水工程。据不完全统计,目前世界上有24 个国家已建成和拟建大型跨流域调水工程160多个。

美国东部地区的水资源充沛,西部地区降雨量少且时空 分布不均。因此调水工程多分布在西部的17个州,目前已建 成的有10余处,年调水量200多亿立方米。美国加利福尼亚 州的“北水南调”工程是世界著名的跨流域调水工程。加州南 部土地肥沃,有洛杉矶等人口密集的大都市,但降水仅是北部 的1/10。1912年开挖的540千米的奥因斯引水渠,日引水量 为143万立方米;1935'年在科罗拉多河下游建造的胡佛水 库,坝高221米,蓄水量383亿立方米,经引水渠向南部送水, 日引水量为500万立方米;四五十年代又兴建了连接萨克拉 门托河到萨诺金河的三角洲引水渠,将萨克拉门托河流域的 水调到南方萨诺金河流域,并沿萨诺金河由北向南倒流送水,

实施供水、灌溉,其次是防洪、航运、发电及环境保护。

经过长期研究,我国的“南水北调”工程大致形成了 3个 方案。其一,东线方案,即从长江下游扬州抽水,沿京杭运河以 及与其平行的河道逐级提升,北送抵达天津,全长1150千米, 供水范围涉及到江苏、山东、安徽、河北、天津等五省市,可调 水192亿立方米。其二,中线方案,即从长江支流汉江上的丹 江口水库引水,沿伏牛山和太行山山前平原开渠输水,送至北 京,全长1240千米,以缓解京津以及华北地区水资源危机,可 调水141亿立方米。其三,西线方案,包括“三江联调”(.通天 河、雅砻江、大渡河)的近期方案和“五江联调”(通天河、雅砻 江、大渡河、澜沧江、怒江)的远景方案。近期方案可调水200 亿立方米。

长距离大流量的调水工程由于重新调整了水土资源配置 与社会经济发展的关系,其影响非常巨大。任何一项跨流域调 水工程的规划、决策和建设都涉及政治、法律、经济、技术和环 境等许多复杂而困难的问题。为了保证公平、有效地利用水资 源,维护生态平衡,就必须做到水的调出不伤害鱼类和野生生 物资源或其栖息地,对环境不得造成不利影响水的调出必须 保证不引起水资源调出区地下水盆地水位下降或导致地下水 盆地被破坏;水资源调入区应保证现有的水和调入的水能被 有效使用。...>>

世界上有哪些跨流域调水的国家,且具体内容是什么 跨流域调水工程有很多,只要是存在干湿差异就有可能跨流域调水.我国大型的跨流域调水工程有:南水北调、引黄济青、引滦入津、引黄入晋、红旗渠等,世界上其他国家著名的工程有:澳大利亚的东水西调、美国西部的北水南调等.

跨流域调水的介绍 跨流域调水是通过大规模的人工方法从余水的流域向缺水流域大量调水,以便促进缺水区域的经济发展和缓解流域人畜用水的矛盾。因为这里所指的流域一般都是空间尺度较大的流域,所以跨流域调水经常又被称为“远距离调水”。跨流域调水中的人工方法一般有两种类型:改变河流的流向和修建能输送大量水的大运河。跨流域调水在中国有着悠久的历史,沟通珠江和长江流域的灵渠工程、京杭大运河都是历史上跨流域调水的典型事例。

哪个国家的跨流域调水开始最早 德国

德国是最早实行循环经济立法的西方发达国家,也是实施最成功的国家之一。

1972年,原西德 *** 制定了《废弃物处理法》拉开循环经济立法的序幕。

1991年6月,德国颁布实施《废物分类包装条例》,该条例旨在减少包装废弃物的产生,对于不可避免的一次性包装废弃物,规定必须再利用或循环。

1996年10月,颁布实施《循环经济与废弃物处理法》,确立了德国循环经济的总纲,该法要求所有资源必须尽力减少用量。列入循环经济回收利用的产品有:除包装废弃物外,还包括废汽车、废旧电子器件和电子设备,废旧电池,生物废弃物,建筑或拆毁废墟,废地毯和纺织物,废木柴等。此后还出台了废车限制条例、废弃电池条例等专项产品的实施条例,以逐步完善该法。

2000年,《可再生能源法》正式实施,根据此法从事再生能源的公司企业可以获得 *** 的经济补助,该法进一步促进了再生资源的开发和利用。

跨流域调水好处 跨流域调水是合理开发利用水资源、实现水资源优化配置的有效手段,水资源优化配置是多目标决策的大系统问题,必须应用大系统理论的思想进行分析研究,传统的水资源配置存在对环境保护重视不够、强调节水忽视高效、注重缺水地区的水资源优化配置而忽视水资源充足地区的用水效率提高、突出水资源的分配效率而忽视行业内部用水合理性等问题,影响了区域经济的发展和水资源的可持续利用,在水资源严重短缺的今天,必须注重水资源优化配置研究,特别是新理论和新方法的研究,协调好资源、社会、经济和生态环境的动态关系,确保实现社会、经济、环境和资源的可持续发展。

跨流域调水 跨流域调水是通过大规模的人工方法从余水的流域向缺水流域大量调水,以便促进缺水区域的经济发展和缓解流域人畜用水的矛盾。因为这里所指的流域一般都是空间尺度较大的流域,所以跨流域调水经常又被称为“远距离调水”。

跨流域调水中的人工方法一般有两种类型:改变河流的流向和修建能输送大量水的大运河。跨流域调水在中国有着悠久的历史,沟通珠江和长江流域的灵渠工程、京杭大运河都是历史上跨流域调水的典型事例。

理论上讲水资源承载力的表现形式是一个数组,用以反映在水资源最优(最合理)配置下区域水资源对区域社会经济各用水方面的支持能力,为了更直观地判断一个区域水资源承载力,可用“水资源的承载人口数”这一综合性指标来刻划水资源承载力,那么跨流域调水系统的水资源优化问题就可以表示为:如何分配有限的水资源使能承担的人口数量最大。

我国的跨流域调水工程是把什么的水调往缺水的什么地区和什么地区 我国的跨流域调水工程是把(长江流域)的水调往缺水的(华北)地区和(西北)地区

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含糊的白羊
悦耳的老师
2025-07-28 02:00:06
二战以后,美国工业及交通业迅猛发展,能源消耗量激增,大气污染严重,当时不吸烟的人也会患上严重肺部疾病。自此,美国开始防治大气污染的进程,通过制定法律、建立监管机构、提高技术水平、采用经济激励、调动公众参与等措施逐步改善了大气环境。

完善法律框架,权责明晰

美国为了防治大气污染制定了非常完善的法律框架。美国大气污染防治的法律法规包括联邦、州、地区、地方政府四个层次,每一层次的法律法规都明确规定了各级政府在治理空气上的权限和职责,各有侧重,层层衔接,形成了一套完整、全面、适用于空气治理的法律体系。

美国针对大气污染颁布了多项立法和修正案,是防治大气污染的基本依据。1955年制定了第一部联邦大气污染控制法规《空气污染控制法》,之后又出台了《1960年空气污染控制法》《1963年清洁空气法》《1965年机动车空气污染控制法》《1967年空气质量法》,1970年出台了具有重大意义的《清洁空气法》,1977年、1990年又对其进行了两次修正。《清洁空气法》是一项全国性的立法,具有广泛的约束力,由联邦政府制定空气质量标准,制定车辆的认证、检测、减排配件应用、燃料生产标准等多项制度。该法案是环境保护署开展行政管理的依据,赋予了环境保护署对污染大气的行为提起民事和刑事诉讼的权利。

建立机构机制,进行联防联控

美国成立专门监管机构进行大气污染防治。1970年出台《清洁环境法》的同时,联邦政府层面成立了环境保护署(EPA)。环境保护署通过制定全国的环保法规,提供资金和技术支持等,致力于环境问题的改善。每个州和地区按照环境保护署法律政策的规定,都有清洁空气的标准,定期提交空气质量“达标”的详细实施计划。如果有州政府没有完成计划,环境保护署将采取强制性措施,确保空气质量达标。

美国搭建联防联控管理机制,对大气污染进行全盘整合式管理。首先,联邦政府部门之间相互协调配合,进行空气治理。如能源部、环境保护署等不同的机构和部门会推出各具特色的空气污染治理项目,相互配合进行空气治理。其次,构筑大气跨界污染治理体系。环境保护署将美国各州划分成10个大区,每个大区设立区域环境办公室,对所辖大区的综合性环保工作进行监督,执行联邦的环境法律、实施环境保护署的空气治理项目,协调州与联邦政府的关系,以促进跨州的区域性环境问题的解决。再次,建立跨区域空气质量管理机构,共同应对空气污染。加州成立的南海岸空气质量管理局(SCAQMD)具有立法、执法、监督、处罚等职权,通过强制执行和监控、技术改进、宣传教育等多种方式协调开展工作,保障了南海岸的空气质量达标。

采用经济手段,建立排污权交易体系

美国在大气污染防治过程中,最有特色的是利用市场经济手段控制污染排放,建立了排污权交易体系。美国是一个市场经济高度发达的国家,20世纪70年代以来,环境保护署借鉴了水污染治理的排污许可证制度,对大气污染企业进行管理,因不同所有者之间排污权的交易必须是有偿的,排污权交易市场应运而生,逐步建立起以气泡、补偿、银行、容量节余为核心内容的排污权交易体系。

最初,一个工厂内部的多个排污口之间可以相互调配,只要工厂的排污总量未超过规定标准就不算违规,后来范围扩大到同一公司不同工厂之间,甚至同一地区的不同工厂。最开始,排污交易只在部分地区进行,涉及二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、一氧化碳和消耗臭氧层物质等多种大气污染物,交易形式也是多样的,为后来全面实施排污权交易奠定了基础。1990年《清洁大气法修正案》通过后,联邦政府开始实施酸雨控制计划,排污交易主要集中于二氧化硫,在全国范围的电力行业实施,并制定了可靠的法律依据和详细的实施方案,成为迄今为止最广泛的排污权交易实践。

排污权交易制度充分发挥了市场的功能,既可以刺激技术落后的企业努力改进技术,减少排污量,又可以给治理成本比较高的企业留出交易空间,通过排污权交易体系获得排污配额,满足排污需求。

提高技术水平,转变生产方式

加强科学研究,提高认识和治理大气污染的水平。科学研究不仅是科学制定大气污染防治法律和政策的需要,也

是顺利、有效实施相应法律和政策的需要。环境保护署的主要任务之一就是研究造成空气污染的原因及应对方案,科学家的研究让公众日益了解到大气污染的危害和真正成因。人们逐步达成共识,工业文明下的生产和生活方式造成了大气污染,从而开始对汽车尾气排放和燃料生产进行限制。此外,针对各种污染大气的污染源都具有较为成熟的处理技术,如燃煤电厂的脱硫、脱硝、除尘等,先进的机动车排放控制技术结合清洁的燃油,能去除机动车尾气中的绝大部分污染物。

提高技术水平,提高大气污染监测标准。伴随着技术水平的提高,对于大气环境的监测标准也相应提高。针对pm2.5等空气污染物的标准制定是美国治理空气污染的科学保障,自1997年开始,美国开始将颗粒物细分为细颗粒和粗颗粒分别监测。因为pm2.5属于可吸入肺的颗粒物,对人体健康影响很大,美国于2006年还更新了pm2.5含量的新标准,由先前的每立方米65微克下降为每立方米35微克。

转变生产方式,经济转型升级。奥巴马政府积极推出“清洁能源和安全法案”,鼓励资本投资清洁能源和可再生能源的开发和利用,提高能源使用效率,逐步转变依赖石油煤炭的生产方式。

信息公开,公众积极参与

首先,政府信息公开,公众可以随时获得关于空气质量的信息。环境保护署在网站上适时公布空气质量指数,环境信息的公开给了民间组织推动监测标准提高的机会。环保局和其他机构合作设立了“空气质量指数”,向公众提供有关地方空气质量以及空气污染水平是否达到威胁公众健康的及时、易懂信息

 其次,公众环保意识增强,对大气质量有更高的要求。在经济快速发展基础上,公众开始对生存环境更加关注,对大气质量有更高要求。1970年4月22日,2000万民众在全美各地举行了声势浩大的游行,促成了1970年联邦《清洁空气法》的出台。

再次,公众积极参与民间诉讼,环保型公益组织发挥重要作用。20世纪60年代,生态危机的加剧、民权运动的兴起让美国公众的环境保护意识空前觉醒,70年代以来,美国公众参与空气质量诉讼案件有几百例,环保型公益组织发挥了日益重要的作用,每一次空气质量监测标准的提升,背后都有民间组织和公众起诉政府的司法推动。