可再生能源判定的标准??
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严格来说,是人类历史时期内都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
随着能源危机的出现,人们开始发现可再生能源的重要性。
一般是分为 ·太阳能
·地热能
·水能
·风能
·生物质能
·潮汐能
二次能源有(除电能外)氢能、煤气、液化气、煤油、汽油、柴油、甲醇、乙醇、丙烷、火药等。日本科学家研究出一种红极毛杆菌和淀粉制氢的方法,美国科学家发现一种蓝绿色藻类在一定的光照、温度条件下进行光合的结果不是产生氧气,而是产生氢气这种能源叫绿色能源定名为《氢树》
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。
风能风能是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿,风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示,我国陆地可开发利用的风能资源为2.53亿千瓦,主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外,我国海上风能资源也很丰富,初步估计是陆地风能资源的3倍左右,可开发利用的资源总量为7.5亿千瓦。
太阳能太阳能是指太阳所负载的能量,它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量,包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有:光伏(太阳能电池)发电系统,将太阳能直接转换为电能;太阳能聚热系统,利用太阳的热能产生电能;被动式太阳房;太阳能热水系统;太阳能取暖和制冷。
小水电水的流动可产生能量,通过捕获水流动的能量发电,称为水电。小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。
生物质能生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源,如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。
地热能地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能,它可以用来发电,也可以为建筑物供热和制冷。根据测算,全球潜在地热资源总量相当于每年493亿吨标准煤。海洋能海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、海流等形式存在于海洋之中。例如,潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引力,涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能;潮汐和风又形成了海洋波浪,从而产生波浪能;太阳照射在海洋的表面,使海洋的上部和底部形成温差,从而形成温差能。所有这些形式的海洋能都可以用来发电。
中国除了水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位之外,太阳能、风能和生物质能等各种可再生能源资源也都非常丰富。中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2/3以上,年辐射量超过6000MJ/㎡,每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量;风能资源量约为32亿kW,初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW,按德国、西班牙,丹麦等风电发展迅速的国家的经验进行类比分析,中国可供开发的风能资源量可能超过30亿kW;海洋能资源技术上可利用的资源量估计约为4亿-5亿kW;地热资源的远景储量为1353亿tce,探明储量为31.6亿tce;现有生物质能源包括:秸秆、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等,资源总量达7亿tce,通过品种改良和扩大种植,生物能的资源量可以在此水平再翻一番。总之中国可再生能源资源丰富,具有大规模开发的资源条件和技术潜力,可以为未来社会和经济发展提供足够的能源,开发利用可再生能源大有可为。
2006年底,中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤,(不包括传统方式利用的生物质能),约占中国一次能源消费总量的8%,比2005年上升了0.5个百分点,这为2010年可再生能源占全国一次性能源10%的目标迈出了坚实的一步。
随着越来越多的国家采取鼓励可再生能源的政策和措施,可再生能源的生产规模和使用范围正在不断扩大,2007年全球可再生能源发电能力达到了24万兆瓦,比2004年增加了50%。
2007年至少有60多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策,欧盟已建立了到2020年实现可持续能源占所有能源20%的目标,而中国也确立了到2020年使可再生能源占总能源的比重达到15%的目标。2007年,全球并网太阳能发电能力增加了52%,风能发电能力增加了28%。全球大约有5000万个家庭使用安放在屋顶的太阳能热水器获取热水,250万个家庭使用太阳能照明,2500万个家庭利用沼气做饭和照明。
可再生能源比重的提升传递着“绿色经济”正在兴起的信息,2012年《京都议定书》到期后新的温室气体减排机制将进一步促进绿色经济的全面发展。
根据中国中长期能源规划,2020年之前,中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要,到2020年,可再生能源的战略地位将日益突出,届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源。因此,中国发展可再生能源的战略目的将是:最大限度地提高能源供给能力,改善能源结构,实现能源多样化,切实保障能源供应的安全。
对制冷剂初步管理和高级管理的条文规定,说明 LEED 认证 科学评估制冷剂在冷水机组寿命周期内对臭氧层损耗和全球变暖的综合影响。以国内获得 LEED 认证金 奖项目为例,列出与评分相关的计算结果,说明使用 R123 或 R134a 冷水机组的项目都可以满足 LEED认 证中制冷剂管理的评分标准。 关键词:绿色建筑 LEED认证 制冷剂 1 绿色建筑认证简介及对制冷剂管 理要求 中国建设部制定的《绿色建筑评价标准》是 我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发, 对绿色建筑进行综合性评价的推荐性国家标准, 从节能与能源利用、节水与水资源利用、节地与 室外环境、节材与材料资源利用、室内环境质 量、运营管理六大方面规范绿色建筑。绿色建筑 评价的必备条件应为全部满足住宅建筑或公共建 筑中控制项要求,按满足一般项数和优选项数的 程度,绿色建筑划分为三个等级,分别为一星、 二星、三星。 国际绿色建筑认证(LEED 认证)由美国绿 色建筑委员会(USGBC)颁发,是目前国际上最为 先进和具实践性的绿色建筑认证评分体系之一, 使项目在能源消耗、室内空气质量、环保等方面 达到国际领先标准 [1] 。按评分划分为四个等级, 如表1 所示。
表1 LEED认证等级 等级 评分 达标 26-32 银奖 33-38 金奖 39-51 白金奖 52-69 绿色建筑标准关注节能与环保。从上世纪开 始,同温层臭氧层的消耗和全球气候变暖对环境 的破坏,已经成为当前全球所面临的主要环境问 题。为了防止全球环境继续恶化,在上个世纪后 期,针对保护臭氧层的《蒙特利尔议定书》与防 止全球变暖的《联合国气候变化框架公约》及其 《京都议定书》相继出台,制定出了保护环境的 具体措施,有力地阻止了环境的继续恶化。对于 空调业,由于冷水机组使用的制冷剂 CFC、 HCFC、HFC 等对环境造成不同程度的破坏,因 此引起了业内外人士的普遍关注。 我国《绿色建筑评价标准》对空调设备及系 统能耗提出明确的要求,参照《公共建筑节能设 计标准》(GB 50189-2005)的规定提出更高的 要求。但它对于空调设备使用的制冷剂没有明确 规定。 国际绿色建筑 LEED 认证不仅对空调设备及 系统能耗提出明确要求,而且对空调设备使用的 制冷剂管理有强制规定。针对新建建筑和主体建 筑改造,LEED-NC 标准2.2 版的第四大类评分项 “能源利用和大气保护”中有一个先决条件项 “制冷剂初级管理”和一个评分条件项“制冷剂 高级管理” [1] (见表 2)
。下面简介此二项评分 项的具体要求。 表2 LEED认证“能源利用和大气保护”评分项 评分条件 评分项 评分 1 基本系统运行调试 0 2 能耗最小化 0 先决 条件 3 制冷剂初级管理 0 1 能源利用优化 1~10 2 可再生能源 1~3 3 高级运行调试 1 4 制冷剂高级管理 1 5 测量与审计 1 评分 条件 6 绿色电力 1 2 制冷剂初级管理 在新建建筑的空调设备及系统中不使用 CFC 制冷剂。更新旧建筑时,在项目竣工前应淘汰空 调设备及系统中 CFC 制冷剂。对于小的制冷设 备 ( 制 冷 剂 含 量 小 于 0.5 磅 / 冷 吨 即 0.0645kg/kW)如冰箱、冷柜等不属于建筑的空 调设备及系统,不受上述要求限制。 [1] 76 表3 常用制冷剂的主要环境评价指标 制 冷 剂 ODP GWP 100 年 大气寿命 (年) CFC-11 1.0 4680 45.0 CFC-12 1.0 10720 100.0 HCFC-22 0.04 1780 12.0 HCFC-123 0.02 76 1.3 HFC-134a ~0 1320 14.0 R410A ~0 1890 - R407C ~0 1700 - CO 2 0 1.0 氨 0 0 丙烷 0 3 相关术语说明如下: 1) 全球变暖潜值(GWP):比较一种温室气体 排放相对于等量二氧化碳排放所产生的气候影响 的指标。GWP 被定义为在固定时间范围内 1kg 温室气体与 1kg CO 2 的脉冲排放引起的时间累积 (如:100 年)的辐射能的比率。 2)臭氧层消耗潜值(ODP):比较一种 ODS 物 质排放相对于 CFC-11 排放所产生的臭氧层消耗 的指标。 3)大气寿命:任何物质排放到大气层被分解一 半(数量)所需的时间。 从表 3 中看出常用的化学制冷剂(碳氟化合 物)对环保均有负面影响,大气寿命越长,影响 越大。而天然制冷剂 CO 2 、氨、丙烷等在易燃 性、成本、能效等方面也存在弱点(见图 1),
因此目前还未找到完美的制冷剂。 图1 各种制冷剂的特性图解 《蒙特利尔议定书》缔约方第 19 次会议达 成分阶段加速淘汰氢氯氟烃(HCFCs)的调整方 案,时间表整体上提前了大约 10 年,在 2030 年 完成生产量与消费量的逐步淘汰, 在 2030-2040 年期间允许有平均每年2.5%的数量供维修用。 对使用回收和再生制冷剂的淘汰日期没有限定。 目前我国超过 80%的工商制冷空调设备使用 HCFC-22 制冷剂,全球范围内没找到完全理想的 HCFC 的替代物,HFCs 因其具有较高的 GWP 值 被《京都议定书》明确列入应实施减排的温室气 体目录。就长远的发展趋势而言,HFCs 在未来 的消费淘汰也是不可避免的,唯一尚不能确定的 是这一替代进程的时间进度。寻找零 ODP 且 GWP 值较低的环保制冷剂已成为全球的共同责 任,因此若以 HFCs 替代 HCFCs,这种技术方向 和时间上的不确定性对于我国制冷空调业而言, 存在巨大的风险和挑战。 [3] 制冷剂的环保性还与冷水机组的能效相关, 冷水机组耗电产生 CO 2 排放,造成全球气候变暖 的间接影响。95%的全球变暖潜在影响是由于设 备能耗产生的CO 2 排放。 3 制冷剂高级管理 选择1,不使用制冷剂得1 分。或者 选择 2,若使用任何制冷剂,应减少和消除 制冷剂泄漏,有利于保护臭氧层和防止全球气候 变暖。其得分由式(1)的计算结果确定。若式 (1)的计算结果≤ 100,则可得1 分。 LCGWP + LCODP × 100,000 ≤ 100 (1) 式(1)中 LCGWP = [GWP r × (L r × life +M r ) × R c ]/Life LCODP = [ODP r × (L r × life +M r ) × R c ]/Life LCGWP:寿命周期直接全球变暖潜值指数 Lifecycle Direct Global Warming Index; LCODP :寿命周期臭氧层消耗潜值指数 Lifecycle Ozone Depletion Index; GWP r :制冷剂的全球变暖潜值; ODP r :制冷剂的臭氧层消耗潜值; L r :制冷剂年泄漏率(占制冷剂充注量百分 比,0.5%~2%;默认值为 2%,除非有 证明)。 M r :寿命终止时的制冷剂损耗率(占制冷剂 充注量百分比,2%~10%;默认值为 10%); R c :单位制冷量制冷剂充注量,(0.5~5)磅/ 冷吨即(0.0645-0.645)kg/kW,ARI 工况; Life:设备寿命(默认值为 10 年,除非有证 明)。 对多台机组,允许使用“加权平均”的式(2) (2) 式(2)中 Qunit: 单台机组制冷量 Qtotal: 全部机组制冷量 对于小的制冷设备(制冷剂含量小于 0.5 磅/ 冷吨即 0.0645kg/kW)如冰箱、冷柜等不属于建 筑的空调设备及系统,不受上述要求限制。 [1] 特灵空调公司与相关机构曾经抽样调查 2 千 ∑[(LCGWP + LCODP × 100,000) × Q uni t )] Q t ot al ≤ 100 77 多台 R123 离心机组,得出特灵 R123 离心机组 的制冷剂年泄漏小于 0.5%。《气候变化》杂志 的文章“HCFC-123 之使用及排放对大气臭氧层和 气候的影响” 介绍了此调查结果。美国绿色建筑 委员会(USGBC)在官方网站上确认特灵 R123 离 心机组的制冷剂年泄漏为 0.5%,并用于 LEED- NC2.2 版的制冷剂计算公式 [2] (见图 2)。访问 此网页 [2] 可获得详细信息。 图2 美国 USGBC 官方网站信息 4 LEED认证金奖案例得分计算示范 缤特力通讯科技(苏州)有限公司的新厂房 获得中国首个 LEED &#655330&#655333 金级认证,其办公楼获得 LEED &#655330&#655333 银级认证。该项目选用 2 台 450 冷吨 (1580kW)三级压缩离心式冷水机组(COP 为 6.20)和 1 台 225 冷吨(790kW)螺杆式冷水机 组(COP 为 5.67)。该项目满足一个先决条件项 “制冷剂初级管理”和一个评分条件项“制冷剂 高级管理”,获得一个评分。 (1) R123 机组是环保的,可获得一个评分 R123 机组制冷量:450 冷吨(1580kW), COP=6.20,充注量750 磅(340.5kg) R c =750/450=1.66, L r =0.005 LCGWP = [76 × (0.005 × 25 +0.1) × 1.66]/25 = 1.135 LCODP = [0.012 × (0.005×25+0.1) × 1.66]/25 = 0.00017928 LCGWP + LCODPx100,000 =19.06≤ 100 (2) R134a 机组是环保的,可获得一个评分 R134a 机组制冷量:225 冷吨(790kW), COP=5.67,充注量525 磅(238.35kg) R c =525/225=2.33,L r =0.02 LCGWP = [1320 × (0.02 × 25 +0.1) × 2.33]/25 = 73.8 LCODP =0 LCGWP + LCODP x 100,000 =73.8≤ 100 (3) 该项目多台冷水机组可获得一个评分 由于该项目有 2 台 450 冷吨(1580kW)三 级压缩离心式冷水机组和 1 台 225 冷吨 (790kW)螺杆式冷水机组,因此按照多台机组 “加权平均”的计算式(2)可获得一个评分。 (19.06×2×450+73.8×225)/( 2×450+225) = 30.0 ≤ 100 (4) R123 机组的综合环保性能高于R134a 机组 (限本项目的机组,不同机组的数值不同) 根据制冷剂计算式(1),R123 机组的数值 (19.06)小于R134a 机组的数值(73.8),该 项目3 台冷水机组的数值(30.0)≤ 100,可获 得一个评分。 5 小结 (1) 绿色建筑标准关注节能与环保。由于我国的 《绿色建筑评价标准》对于空调设备使用的制冷 剂没有明确规定,故可以借鉴国际绿色建筑评价 标准(LEED 认证)对空调设备使用的制冷剂管 理规定。 (2) 保护臭氧层与防止全球变暖是当前全球所面 临的主要环境问题策略。LEED 认证不允许使用 CFC 制冷剂;对于 HCFC 或 HFC 制冷剂,需综 合评估冷水机组在寿命周期内对臭氧层破坏和全 球变暖的影响,应重视制冷剂的泄漏。 (3) 根据LEED认证的相关计算公式,说明使用 R123 或R134a 冷水机组的项目都可以满足制冷 剂管理的评分标准。以国内获得LEED认证金奖 项目为例,示范相应的计算方法及结果。
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
[编辑本段]分类
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。
联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能);穿透生物质能。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
按类别可分为:太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等。
[编辑本段]新能源概况
据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用500~1000亿度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。
[编辑本段]常见新能源形式概述
太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。
太阳能可分为3种:
1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
3.太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。
核能
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:
A.核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量
B.核聚变能
由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用
核能的利用存在的主要问题:
(1)资源利用率低
(2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决
(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进
(4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制
(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大
海洋能
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界,每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。波能将会为我国的电业作出很大贡献。
潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。
风能
风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。
1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。
生物质能
生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。
生物质能利用现状
2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。
中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。
地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。
氢能
在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪最理想的新能源。氢能可应用于航天航空、汽车的燃料,等高热行业。
海洋渗透能
如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。
海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。
水能
水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。
[编辑本段]新能源的发展现状和趋势
部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。
目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。
我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。
新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。
太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。
风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。
早在2001年,MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究,经过六年多研究和实践,终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广,这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机(H型)和太阳能发电进行10:3地结合,形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用,获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。
新型垂直轴风力发电机(H型)突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点,采取了完全不同的设计理论,采用了新型结构和材料,达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能,可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统,具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点,也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。
随着能源危机日益临近,新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活,风力发电偶尔可以看到或听到,可是它们作为新能源如何在实际中去应用?新能源的发展究竟会是怎样的格局?这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。
[编辑本段]新能源的环境意义和能源安全战略意义
我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。
国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度,提高我国能源、经济安全。
此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。
[编辑本段]未来的几种新能源
波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来,在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。目前,美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。
可燃冰:这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。
煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。
微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。
[编辑本段]旧燃料新能源
旧能源新效率无热引擎出新路:索罗斯投资(投机)新能源的另解
发动机效率趋向100%的旧燃料新能源
氢能、风能、太阳能、海洋能、生物质能和核聚变能……新能源的方式,只是能量利用多步骤中前移的一环。而被忽视,潜力巨大的发动机或做功原理、观念的革新更是未来能源开发的第一大方向!
现在的能量利用效率不高,浪费惊人。经典的热机做功方式,能量做功的有用效率只有25%(1/4),最高也就1/3(33.3%).而100%能量中的75%(3/4)、或66.67%(2/3)都作为无用的热浪费掉了。另有意外,“班克斯热机”是利用记忆合金制成的不要燃料,不耗电力的高效发动机。
热机做功的原理是燃料产热=微观粒子的无序运动。这个热运动,平均说三维空间上每个方向的能量各占1/3,而热机做有用功的也就三维方向中的一个方向维度。其他二维方向上的能量只好作为废热浪费掉!
几十年前已经开始冷落的“绝热发动机”没有象“古典热机原理”预测的那样提升发动机的效率。证明古典热力学机理模型有了问题!而且是大问题!热机出口温度与入口温度的比不是决定发动机效率的关键因素!
“绝热”显然已经不是提高热机效率的好创意。原因何在?源自“新热力学发动机原理”!“无热发动机”。当热已经产生,无序运动已经出笼,魔兽就控制不住了!引擎的效率被这1/3或1/4极限桎梏住了。陶瓷“绝热”只是没有诊断对的“错方”,用错药就是必然。
当旧能源(包括新能源)没有产热,新引擎100%做功才会成为可能!也就是旧、新能源微观做有序的一维的运动,发动机的效率才能回归100%,浪费的2/3或3/4能源才可引尔能发,不向或少向环境排泄废热,污染环境,节约大自然的资源!
充分利用好旧能源,为新能源的完美浮出打好前站,做好基础!
1、新能源按其形成和来源分类:来自太阳辐射的能量,如太阳能、煤、石油、天然气、水能、风能、生物能等、来自地球内部的能量,如核能、地热能、天体引力能,如潮汐能。
2、新能源按开发利用状况分类:常规能源,如煤、石油、天然气、水能、生物能、新能源,如核能、地热、海洋能、太阳能、风能。
3、新能源按属性分类:可再生能源,如太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能、非可再生能源,如煤、石油、天然气、核能。
4、新能源按转换传递过程分类:一次能源,直接来自自然界的能源,如煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能、二次能源,如沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。
5、常规能源是指已能大规模生产和广泛利用的一次能源,又称传统能源,如煤炭、石油、天然气、水力和核裂变能,是促进社会进步和文明的主要能源。
6、新能源是指常规能源之外的各种能源形式。它的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
7、常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。
8、新能源是相对于常规能源而言的。由于新能源的能量密度较小,或品位较低,或有间歇性,按已有的技术条件转换利用的经济性尚差,还处于研究、发展阶段,只能因地制宜地开发和利用但新能源大多数是再生能源。资源丰富,分布广阔,是未来的主要能源之一。
9、新能源是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,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。
最新市场现状
2015年3月16日,国家发改委、财政部、科技部等23个部委召开了针对战略性新兴产业发展的部际联席会议。节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造产业、新能源产业、新材料产业、新能源汽车产业等七大产业已成为我国重点培育的战略新兴产业。
据会议信息,2014年在新兴产业领域的18个重点行业中,规模以上企业主营业务收入达15.9万亿元,实现利润总额近1.2万亿元,同比分别增长13.5%和17.6%。2013年同期,规模以上工业企业主营业务收入仅增长3.3%,利润额增长1.6%,明显低于新兴产业。
在全社会规模以上工业企业中,战略性新兴产业利润总额占比接近19%,主营业务收入占比接近15%。《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出,到2020年,战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到15%左右。
以上内容参考:百度百科-新能源
食品伙伴网讯 目前,绿色制造是解决国家资源和环境问题的重要手段,是实现产业转型升级的重要任务,是行业实现绿色发展的有效途径,同时也是企业主动承担社会责任的必然选择,有助于推动我国制造业的绿色可持续发展。那么,什么是绿色制造呢?食品伙伴网对绿色制造、绿色工厂和绿色产品的相关定义及其政策进行了整理,并分两期分享给大家。
绿色制造(green manufacturing)
绿色制造又称环境意识制造(Environmentally Conscious Mannufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
2015年5月19日,国务院发布《中国制造2025》,将“绿色发展”定为我国制造业的基本方针之一,强调要全面推行绿色制造,加快制造业绿色改造升级,积极推行低碳化、循环化和集约化,提高制造业资源利用效率,努力构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。《中国制造2025》中提出,到2020年建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区;到2025年,制造业绿色发展和主要产品单耗达到世界先进水平,绿色制造体系基本建立。
在《中国制造2025》中,关于绿色制造体系的构建,提到了关于绿色生产、绿色产品、绿色工厂、绿色企业、绿色供应链和绿色评价等一系列“绿色”政策。如,通过大力研发推广余热余压回收、水循环利用、重金属污染减量化、有毒有害原料替代、废渣资源化、脱硫脱硝除尘等绿色工艺技术装备,实现绿色生产;支持企业开发绿色产品,推行生态设计,显著提升产品节能环保低碳水平,引导绿色生产和绿色消费;壮大绿色企业,支持企业实施绿色战略、绿色标准、绿色管理和绿色生产等。
为贯彻落实《中国制造2025》,2016年9月,工业和信息化部办公厅印发《关于开展绿色制造体系建设的通知》,启动了以绿色工厂、绿色产品、绿色园区和绿色供应链四方面为主要内容的绿色制造体系建设。事实上,从这几方面的关系不难看出,绿色工厂是制造业的生产单元,绿色工厂可以生产绿色产品,是绿色产品的实现载体,也是绿色园区的重要部分,更是综色供应链中重要的链条,所以绿色工厂属于绿色制造体系中的核心支撑单元,是绿色制造的实施主体。
为促进工业绿色发展以及组织实施好绿色制造工程,工业和信息化部还制定了《工业绿色发展规划(2016-2020年)》和《绿色制造工程实施指南(2016-2020年)》,进一步对绿色制造体系建设的工作任务进行了细化,以企业为主体,以标准为引领,以绿色产品、绿色工厂、绿色工业园区、绿色供应链为重点,以绿色制造服务平台为支撑,推行绿色管理和认证,加强示范引导,全面推进绿色制造体系建设。此外,部分省区市也分别发布了所在地的绿色制造实施方案,如《北京绿色制造实施方案》《上海绿色制造体系建设实施方案(2018-2020年)》《天津市工业绿色制造体系建设实施方案》《广东省绿色制造体系建设实施方案》等。
2021年5月,为完善绿色制造体系,全面推行绿色制造,助力工业领域实现碳达峰、碳中和目标,工信部印发《关于开展2021年度绿色制造名单推荐工作的通知》,组织推荐第六批国家级绿色制造名单。绿色制造名单包括绿色工厂名单、绿色设计产品名单、绿色工业园区名单和绿色供应链管理企业名单,前五批绿色制造名单中,入选绿色工厂的食品企业有中粮可口可乐饮料(北京)有限公司、嘉里粮油(天津)有限公司、蒙牛乳制品(天津)有限责任公司、雪川食品河北有限公司、巴彦淖尔伊利乳业有限责任公司等。
《通知》提到,各地区要严格把控推荐质量,近三年有下列情况的,不得申报绿色制造名单:
(1)未正常经营生产的;发生较大及以上生产安全和质量事故、Ⅲ级(较大)及以上突发环境污染事件的;
(2)被动态调整出绿色制造名单的;
在国务院及有关部门相关督查工作中被发现存在严重问题的、被列入工业节能监察整改名单且未按要求完成整改的、失信被执行人等。
绿色工厂(green factory)
绿色工厂是指实现了用地集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化的工厂。
(1)绿色工厂的评价要求是什么?
工厂是绿色制造的主体,对绿色工厂进行评价,有助于在行业内树立标杆,引导和规范工厂实施绿色制造。工信部发布的《关于开展绿色制造体系建设的通知》附件1《绿色工厂评价要求》中,对绿色工厂评价指标框架、评价依据、评价方式、评价指标要求做了具体阐述。2018年,国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会发布GB/T 36132-2018 《绿色工厂评价通则》,规定了绿色工厂评价的指标体系及通用要求,《通则》适用于具有加工、制造、组装等实际生产过程的工厂,可作为工业行业制定绿色工厂评价标准或具体要求的总体要求,是我国绿色工厂领域首项国家标准。
通过《绿色工厂评价通则》和《绿色工厂评价要求》,我们可以看出,绿色工厂评价指标分为一级指标和二级指标,具体要求包括基本要求和预期性要求。其中,基本要求是纳入绿色工厂试点示范项目的必选评价要求,需满足指标体系中所有基本要求才可进行绿色工厂申报,即一票否决项,而预期性要求是绿色工厂创建的参考目标,鼓励地方结合地区发展水平、参照预期性指标提出更高的要求。地方行业主管部门细化各地方绿色工厂创建工作内容,明确地方绿色工厂评价要求及评分标准,由独立于工厂的第三方组织实施绿色工厂试点示范评价。
具体讲,绿色工厂评价一级指标包括基础设施、管理体系、能源资源投入、产品、环境排放和绩效6大类,共细分为25项二级指标,总分共100分。其中,部分二级指标包含基本要求和预期性要求两项,有个别二级指标只有基本要求或只有预期性要求,像社会责任、碳足迹就只有预期性要求,不属于强制性要求,需根据企业具体情况进行打分,而大气污染排放、水体污染排放、固体废弃物和噪声等只有基本要求而无预期性要求,是必须要满足的指标。最后只有满足所有必选评价要求并达到地方规定分数要求的工厂,才可纳入绿色工厂名单。
(2)制造企业申报绿色工厂有什么好处呢?
可以享受国家工业转型升级资金、专项建设基金、绿色信贷、政府优先采购等相关政策扶持,以及便捷、优惠的担保服务和信贷支持,同时也可以提升企业品牌知名度,增强市场竞争力,促进整个行业可持续发展。
据了解,部分省份也发布了绿色工厂评价管理暂行办法,如《安徽省绿色工厂评价管理暂行办法》、《西藏自治区绿色工厂评价管理暂行办法》,规定了申请省级绿色工厂评价的企业应具备的基本条件以及评价程序。
(3)如何实现绿色工厂的创建呢?
《中国制造2025》中提到,通过采用绿色建筑技术建设改造厂房,预留可再生能源应用场所和设计负荷,合理布局厂区内能量流、物质流路径,推广绿色设计和绿色采购,开发生产绿色产品,采用先进适用的清洁生产工艺技术和高效末端治理装备,淘汰落后设备,建立资源回收循环利用机制,推动用能结构优化,实现工厂的绿色发展。
小结
以上就是绿色制造体系和绿色工厂的相关政策,希望对申报绿色工厂的企业有所帮助,下期食品伙伴网将对绿色制造体系中的绿色产品进行介绍,需要认证绿色产品的企业可以持续关注。