淺析新能源技術在城市創(chuàng)新中的應用

1、淺析新能源技術在城市創(chuàng)新中的應用論文導讀：本文通過城市開展演化歷史與能源技術革新應用的歷程，淺析能源在城市社會化進程中所發(fā)揮的作用，存在的隱患，指出開發(fā)應用新能源技術，對于建設低碳環(huán)保社會，實現(xiàn)城市，讓生活更美好;這一城市創(chuàng)新目標具有的重要意義。關鍵詞：新能源城市開展，低碳社會1.前言能源的開展推進人類文明前行，而城市是人類文明的重要組成局部，伴隨人類文明與進步開展起來。一部城市的演化史切實表達了能源轉變帶來的演進。人類每次在能源技術上取得進步，就必然應用在所聚居的城市上，能源因素對城市開展起著重要的作用?？傮w而言，能源對城市選址、規(guī)模、人口遷移和城市形象等都有著重要和獨特的影響?？梢哉f城市開

2、展的歷史就是人類對能源依賴性逐漸增大的歷史?！?】正如David E. Nye在其著作前言【2】中所寫下的：科學技術不僅僅是一堆發(fā)揮特定功能的機器組合，它是世界社會化的一局部，電氣化不僅是不可替代的歷史推動力，更是使時代有別于時代，文化迥異于文化的社會進程。2能源與城市的起源人類最早的城市起源于大約一萬年前，萌發(fā)于中東兩河流域的美索不達米亞平原、埃及尼羅河流域的沖積平原以及我國黃河流域。這些地區(qū)由于土壤肥沃、農產(chǎn)過剩，居民無須擔憂食物缺乏，因此可以投入制造及創(chuàng)造行業(yè)，城市崛起和城市文明開始傳播。成就了燦爛的古巴比倫文化，古埃及文明以及我國古代的夏、商、周王朝。此時的城市尚處于雛形階段，人類利用

3、能源的技術手段也還停留在對自然之力的初步掌握上，但無可爭辯的是能源創(chuàng)造并豐富了城市文明。在殷墟和鄭州商城遺址，出土了大量的青銅器鑄造作坊和制陶作坊，從司母戊大方鼎到青銅編鐘、食具、兵器、工具；從仰韶文化半坡遺址的紅陶到紅山文化蛋殼黑陶；由古埃及到古巴比倫，再到三星堆，金碧輝煌的金銀器巧奪天工、明亮奪目的玻璃、玉器精美絕倫。林林總總的器具物品濃縮了城市生活、折射出人類文明之光。而在這些器物上無不深深烙印著能源的印記：金屬的開采冶煉，陶器、玻璃的加工燒制，玉器的打制琢磨，這其中有人力到水力加工的技術革新，更包含從動植物燃料到化石燃料的變化。城市與能源的命題就此展開。3能源與中古時代的城市希臘城邦到

4、中世紀歐洲，這一階段的西方世界，每個城市和它控制的農村，構成一個小單位，形成相對封閉、自給自足的莊園經(jīng)濟，工商業(yè)并不興旺，城市開展停滯不前。但是能源的利用畢竟改變了城市歷史進程。在古希臘文明發(fā)源地的克里特島，完善的給排水系統(tǒng)成為市政建設的重要組成，水能水利的便捷甚至改變了城市居民的風俗習慣。而軍事領域中的希臘火，這一強力武器掌握在拜占廷帝國手中，使得強悍的阿拉伯帝國千年時間無法西進，西方的城市文明得以延續(xù)，這種神奇的燃燒武器正是石油與松香等物質的混合物，這就是人類對石油的早期認知和使用，而這一能源的利用改變了對城市的防御進攻方式，從而扭轉了整個世界歷史。在東方，新興的商業(yè)城市開始崛起。作為文明

5、的承載體，能源的變革也同樣導演著城市的變化，春秋時期開始有了生鐵的冶煉，到了漢武帝時期采用炒鋼法鍛造鋼鐵，鋼鐵取代了硬度相對較低的青銅，使得農具、工具更為鞏固，大大提高了社會生產(chǎn)力。作為鋼鐵冶煉的偉大能源煤炭，也開始一步步走上人類文明的舞臺。待到元朝馬可-波羅游歷中國的時候，這種黑色會燃燒的石頭;已經(jīng)在各類日常生產(chǎn)生活中廣泛使用。4能源與大航海時代的城市大航海時代是人類文明，尤其是西方世界文明迅猛開展的時代。一個個新興城市從地中海沿岸轉移到大西洋沿岸，西班牙、葡萄牙、荷蘭、英國等一個個海上霸主的興起，大量從海外殖民地掠奪的財富使得歐洲的城市化進程大大加快，也改變了城市的階級構成，商人成為城市中

6、新生的權利階層。而從本質而言，火藥作為人類歷史的偉大創(chuàng)造，奠定了大航海根底，西方世界得以源源不斷的征服掠奪新大陸財富。這是人類在掌握利用能源的路途中的又一次飛躍。火藥的創(chuàng)造為能源的使用翻開了另一扇窗口。騎士們的城堡變得無險可踞，在大炮的怒吼下?lián)u搖欲墜。西方世界的城市建設，城市階層就必然要揭開嶄新的一頁。5能源與工業(yè)革命時代的城市工業(yè)革命的根底是煤炭替代木材，煤炭盡管已經(jīng)被人類認知且使用了三千年，但在此之前對其的認知僅僅是皮毛，相比起燃燒的木柴，它顏色骯臟，氣味難聞，并且需要不同的技術和手段收集開采，燃燒的煙霧也更有毒。;【3】 這是16世紀的倫敦，此時城市的開展與今天的開展中國家類似，城市面積

7、在不斷的增長，離城市稍近的森林被砍伐，木材運輸?shù)木嚯x不斷增加，導致木材越來越昂貴，窮人只好轉向使用煤炭。一位歷史學家這樣寫到：即使在伊麗莎白一世王朝的晚期，貴族們也還堅守使用木炭的傳統(tǒng)，十分抗拒使用煤炭，不食用煤炭燒烤的肉食。英格蘭清教徒們拒絕接受被煤炭煙火烘烤熏染的牛排。;【4】但是人類文明的腳步從來不會因為這些舊觀念而多做停留，煤炭的應用造就了工業(yè)革命。1785年英國機械師瓦特制成改進蒸汽機。1807年美國人富爾頓制成第一艘汽船,1819年一艘美國輪船成功地橫渡大西洋。英國工程師史蒂芬孫創(chuàng)造了火車機車。倫敦的夜晚開始由刺目嗆鼻的煤氣燈點亮。這一切的背后都緣于能源技術的革新。論文寫作，新能源

8、城市開展。煤炭的熱能轉變?yōu)榕蛎浀恼羝羝麕恿藱C器的輪軸和力臂。工業(yè)革命促使科技快速的進步，進而造成許多工廠的建成。由于工廠大多設置在交通方便的大都市附近，造成農民不斷涌入這些都市，城市化的現(xiàn)象也開始由工業(yè)革命起源的英國向世界各國擴張。正如一部新大陸美國的開拓史，東部的煤炭是推舉美國工業(yè)力量在19到20世紀噴薄的源泉。假設不是因為煤炭，美國的都市化就不會如歷史記載一般進行，煤炭的熱潮和其引發(fā)的巨大利益直接導致了美國社會歷史中的諸多挑戰(zhàn)。;【5】工業(yè)革命是一場深刻的社會變革，對人類社會的各方各面都產(chǎn)生了極其深遠的影響。工業(yè)革命創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力，促進了經(jīng)濟的快速開展。使社會日益分裂為二大直接對

9、立的階級:工業(yè)資產(chǎn)階級和工業(yè)無產(chǎn)階級，城市中的階級對立更加明顯。6能源與第二次工業(yè)革命時代的城市第二次工業(yè)革命從19世紀70年代開始，科學技術主要集中表現(xiàn)為以下三個方面:新能源電力，石油的開展和利用；內燃機和新交通工具的創(chuàng)制；新通訊手段的創(chuàng)造。這三方面都緊緊圍繞著能源技術的創(chuàng)新。人類從此走向了電力和石油時代。19世紀70年代發(fā)電機研制成功。美國人愛迪生創(chuàng)造電燈泡。德國人西門子制成第一輛有軌電車。19世紀80年代，德國人卡爾本茨設計出內燃機，1885年制成三輪汽車。1903年美國人萊特兄弟制成飛機并試飛成功。有線電報,有線 的創(chuàng)造成功。意大利馬可尼制造出無線電通訊設備,并于1899年在英國向法國

10、發(fā)報成功。發(fā)電機解決了城市的動力來源，電燈改善了城市的公共照明系統(tǒng)，電車、內燃機、汽車以及飛機直至今日還仍舊是構成城市內部和城市之間交通網(wǎng)絡的載體。而電報 更是壓縮了地理空間，環(huán)球城市與城市之間變得天涯咫尺。第二次工業(yè)革命使得紐約曼哈頓島上摩天大廈、鋼鐵森林拔地而起，城市的概念和功能越發(fā)接近今天的標準。城市不再簡單是棲身地和聚居點，開始承載人類更多的夢想。7能源與二次大戰(zhàn)后的現(xiàn)代城市二戰(zhàn)后，鄉(xiāng)村人口大量回流都市，造成都市人口暴漲、開展快速，由于市區(qū)人口日益擁擠，都市面積大幅增加，與之鄰近的城鎮(zhèn)和郊區(qū)相連，因此形成了許多大型的都會區(qū)。論文寫作，新能源城市開展。都市化的現(xiàn)象日益明顯。全球有超過30

11、億的人口定居于都市，歐洲、美國及日本等戰(zhàn)后興旺國家的都市開展已近飽和狀態(tài)?，F(xiàn)代城市既展現(xiàn)出前所未有的生產(chǎn)力，創(chuàng)造出巨大的物質財富，同時又成為以人工手段改造自然環(huán)境最為徹底的地方。二戰(zhàn)結束之后，經(jīng)濟的復興帶來了大規(guī)模的重建，吳良鏞教授指出：盡管戰(zhàn)后建設成績斐然，然而直到六、七十年代人們才驚異的發(fā)現(xiàn)，建設對環(huán)境的破壞之嚴重性并不亞于戰(zhàn)爭;。但是現(xiàn)代城市同樣高度集中了工業(yè)和人口，眾多工廠、房屋、道路摧毀了原有的自然生態(tài)系統(tǒng)，建造了復雜的人工環(huán)境；人類對于能源的無止境的渴求，使自然資源供給能力緊張，生態(tài)環(huán)境承受極大壓力，污染負荷遠遠超過城市生態(tài)環(huán)境的自我調節(jié)能力，城市生態(tài)環(huán)境嚴重破壞。8、能源與石油危

12、機下的城市發(fā)生于上世紀70年代和90年代的三次石油危機，雖然是人為的能源危機，但確實引發(fā)了世界能源市場長久的結構性變化，整個人類社會不得不開始反思，對石油等化石能源的過度依賴將會導致人類社會的開展止步不前。石油危機對于城市也同樣意義深遠，西方社會城市的高能耗生活方式在石油的短期供給缺乏下無以為繼。離開了原先似乎唾手可得的石油資源，城市的工業(yè)生產(chǎn)、生活方式以及消費觀念都被徹底顛覆。作為高能耗生產(chǎn)方式代表的福特工業(yè)社會生產(chǎn)分配社會體系開始倒塌，后福特工業(yè)社會時代和后現(xiàn)代城市規(guī)劃進入了人們的視野【6】。城市的能源供給隨之轉向多樣化：原子能的合理利用，大規(guī)模水力、火力電站的建設，裝機容量超過千兆瓦的巨

13、型電站等開始成為城市的能源支柱。另一方面，整個人類社會尋求新能源的腳步也開始大大加快。9能源技術與未來城市開展2003年英國政府發(fā)表?能源白皮書?(UKGovernment 2003)，題為我們未來的能源：創(chuàng)立低碳經(jīng)濟(OurEnergy Future，Creating a Low Carbon Economy);，首次提出低碳經(jīng)濟;(Low Carbon Economy)概念，引起國際社會的廣泛關注?！?】低碳經(jīng)濟是實現(xiàn)城市可持續(xù)開展的必由之路。低碳城市，就是在城市實行低碳經(jīng)濟，包括低碳生產(chǎn)和低碳消費，建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，建設一個良性的可持續(xù)的能源生態(tài)體系。低碳經(jīng)濟必然要求人類的

14、能源生產(chǎn)方式發(fā)生改變。要提高能源轉化使用效率和應用綠色能源，其核心是能源技術創(chuàng)新和制度創(chuàng)新。91城市節(jié)能與能源循環(huán)利用能源轉化使用效率的提高包含了節(jié)能措施和能源的循環(huán)利用。城市的節(jié)能不僅要通過先進的技術與管理手段來提高能源利用效率，實現(xiàn)能源消耗的降低，還要控制與能源消耗有關的效勞需求，即通過減少需求有效地降低能源消耗。城市節(jié)能的開展趨勢表現(xiàn)在：大力加強建筑節(jié)能，一方面采用新的節(jié)能材料和設備，另一方面研究開發(fā)紅外熱反射技術、高效節(jié)能玻璃、太陽能利用技術和建筑節(jié)能計算機技術等新的建筑節(jié)能技術，。論文寫作，新能源城市開展。城市生活垃圾這一放錯了地方的財富;，已被公認是一種可提供能源的資源，采用高效流

15、化床燃燒技術處理固態(tài)垃圾可獲得良好的效果，在完成垃圾處理的同時，獲得的能源可用于城市熱能和電力供給。而城市污水下水道污泥同樣可以通過高壓熱裂解、蒸餾等化學物理手段制造液體燃料。作為城市能源的有力供給。92綠色能源的應用以及對城市建設的作用綠色能源可概述為清潔能源和再生能源。狹義地講，綠色能源指氫能、風能、水能、生物能、海洋能、燃料電池等可再生能源，而廣義的綠色能源還包括在開發(fā)利用過程中低污染的能源，如天然氣、清潔煤和核能等。從城市經(jīng)濟可持續(xù)開展的角度看，開發(fā)綠色能源具有重要的現(xiàn)實意義。堅持節(jié)約開展、清潔開展、平安開展，實現(xiàn)可持續(xù)開展。氫能汽車的使用是目前氫能利用的一大亮點：對于開展低碳經(jīng)濟，改

16、善城市空氣質量，建設生態(tài)、環(huán)保城市有十分重要的意義。2021年，我國在北京、上海、大連、鄭州等20個城市開展節(jié)能與新能源汽車的試點工作。本屆世博會上世博園區(qū)的196輛觀光車采用了平安、便捷、環(huán)保的氫燃料。同時配套建設的加氫站是目前世界單體規(guī)模最大的一座加氫站。而太陽能技術是解決未來城市能源問題最重要的突破口，未來的城市應該是太陽能的城市，通過太陽能的規(guī)?；瘧?，有效減少化石能源的消耗和溫室氣體排放。北京奧運會期間，北京的比賽場地及其相關場所90使用太陽能照明。青島奧帆中心安裝采用了太陽能景觀燈，此類太陽能路燈工程在國內已有很多。通過太陽能屋頂或幕墻等方式，利用光伏組件收集太陽能，產(chǎn)生電能后向住

17、戶供電。也可以與公共電網(wǎng)相連接，組成并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。這種并網(wǎng)系統(tǒng)因有太陽能、公共電網(wǎng)同時給負載供電，既充分利用了光伏系統(tǒng)所發(fā)的電能，供電可靠性又得以增強；同時，建筑本身消耗不完的電量也可反應給電網(wǎng)，起到調峰作用。論文寫作，新能源城市開展。論文寫作，新能源城市開展。風能也在新型城市的轉變中扮演了重要角色：過去素有煤電之城;美譽的阜新市正在打造百萬千瓦風電城。年發(fā)電量可到達36億千瓦時，每年可節(jié)約110多萬噸標準煤，減少二氧化硫，二氧化碳等有害氣體排放4萬多噸，減少廢渣排放5萬多噸。方興未艾的生物能源也為城市的開展建設提供了新助力，利用生物技術發(fā)酵處理城市生活垃圾，建造大規(guī)模沼氣工廠，可為城市供熱和

18、提供燃氣?；厥盏販嫌偷葟N余垃圾，生產(chǎn)生物柴油，可用于車輛驅動和工業(yè)生產(chǎn)。海洋潮汐能和地熱能同樣是新能源的有力組成，我國共擁有20多座潮汐電站，浙江溫嶺的江廈電站市我國第一座潮汐電站，已經(jīng)平安運行31年，技術水平走在世界前列。-的羊八井地熱電站總裝機2.5萬千瓦。為日光之城拉薩供電已超過14億千瓦小時，到達拉薩總用電量的80%。高原之城的生活離不開涌動于地殼深處的熱力。在城市新能源的法規(guī)條例方面，根據(jù)?可再生能源法?，為落實國務院節(jié)能減排戰(zhàn)略部署，加快開展新能源與節(jié)能環(huán)保新興產(chǎn)業(yè)，推動可再生能源在城市建筑領域大規(guī)模應用，財政部、住房城鄉(xiāng)建設部日前制定了?可再生能源建筑應用城市示范實施方案?。在近

19、年來實施可再生能源建筑應用示范工程的根底上，將組織開展可再生能源建筑應用城市示范工作，對納入示范的城市，中央財政將予以萬元至萬元不等的專項補助。93新能源技術在未來城市中的應用展望本屆世博會上，太陽能光伏發(fā)電、風能、生物質能、新能源汽車、水源/地源熱泵等先進技術的大規(guī)模利用，向人們展現(xiàn)了未來城市開展的美好前景。展現(xiàn)了可再生清潔能源將取代傳統(tǒng)化石能源，成為未來城市能源利用的主要形式。面向未來，我國政府將著眼于城市的可持續(xù)開展，繼續(xù)加大科技創(chuàng)新力度，加快開展方式轉變，讓科學技術引領城市未來開展。古希臘哲學家亞里士多德曾經(jīng)說過：人們?yōu)榱嘶钪?，聚集于城市；為了活得更好，居留于城?。同樣，城市，讓生活

20、更美好;正是今年上海世博會的主題。未來城市向著多元化、綜合性開展。當前，世界正由工業(yè)社會走向信息社會，未來城市是社會信息網(wǎng)絡中的一個節(jié)點，是人、環(huán)境和科學技術的結合。論文寫作，新能源城市開展。城市的功能和價值取向已不僅僅是為了滿足人們居住、工作、游息和交通等根本需要。作為人類文明的主要載體，城市的文化精神和教育功能，城市環(huán)境的連續(xù)和美化，城市傳統(tǒng)的回歸和借用等等，都越來越為現(xiàn)代人所認識和重視。這所有的一切，都要歸根于新能源技術所將推動的社會轉變、城市的創(chuàng)新將引領人們走向21世紀，這一新的城市世紀;。參考文獻：【1】可再生能源與城市可持續(xù)開展沈清基?城市規(guī)劃?2006年第30卷第7期【5】EnergyGeneratingaCulture:EarlyAmericanCoalMinersandCoalMiningCultur