環(huán)境保護之新能源

.z.新能源摘要：你認為21世紀中期的主要能源是什么？人類如何最終解決能源問題？溫室效應，厄爾尼諾現(xiàn)象，臭氧層空洞，冰山融化海平面上升，水土流失，空氣污染，水污染……人來在生產(chǎn)生活中獲取消耗能源的同時破壞了自然環(huán)境的行為和方式；同時，隨著人類工業(yè)化的不斷推進，人們對于能源的需要求將會繼續(xù)增加：在過去15年時間里，人類對能源的消費需求每年都在以1.5%的速度遞增。在今后的20年時間里，這種能源需求每年會以2%的速度遞增，在31年后其能源消耗量將會增加一倍。盡管石油以及煤炭等化石能源在21世紀仍然能夠滿足人類的需求，但這些能源最終將會在*一天消耗殆盡，人類將可能會面臨嚴重的能源危機。因此，我們必須大力推動干凈能源的開發(fā)應用，減少污染，提高能源使用效率。關鍵字：能源問題干凈能源主要能源Abstract:Whatdoyouthinkisthemainenergyofthemid-21stcentury"Howtofinallysolvetheenergyproblemsofmankind"Greenhouseeffect,ElNino,ozonehole,icemeltsealevelrise,soilerosion,airpollution,waterpollution...peopletogetconsumedintheproductionoflifeenergydestroythenaturalenvironmentandwayofbehavioratthesametime;And,ashumanthecontinuousprogressofindustrialization,people’sneedofenergywillcontinuetoincrease:overthepast15years,thehumanconsumptionofenergyeveryyearby1.5%annually.Inthene*t20years,theenergydemandratewillincreaseby2%peryear.In31yearsenergyconsumptionwillbedoubleofnow.Althoughoilandcoalandotherfossilenergyinthe21stcenturywillstillbeabletomeethumanneeds,butenergywilleventuallyrunoutoneday,humanitywilllikelyfaceaseriousenergycrisis.Therefore,wemustvigorouslypromotethedevelopmentandapplicationofcleanenergy,reducepollutionandincreaseenergyefficiency.Keywords:EnergyProblemCleanEnergyMainEnergy簡介能源是人類賴以生存的五大要素之一，是國民經(jīng)濟和社會開展的重要戰(zhàn)略物資。人均能源資源相對缺乏，是中國經(jīng)濟、社會可持續(xù)開展的一個限制因素，這也是我們開展新能源與可再生能源、開辟新的能源供給渠道的一個重要原因。電的創(chuàng)造徹底改變了人的生產(chǎn)、生活方式，但同時為了滿足不斷增加的電量需求人必須不斷的建發(fā)電廠；創(chuàng)造各種交通工具解決了人移動自己位置的方便,但是同時又產(chǎn)生汽車的污氣排放問題……種種問題,太老套了。能源需求量日益增加，環(huán)境破壞加重，使得大力開展無污染清潔能源，改善能源構造，成為當務之急。經(jīng)濟全球化帶來的是能源的緊缺。隨著世界經(jīng)濟和社會的迅速開展，人類對能源的需求量急劇增加，可以說人類從來沒有像現(xiàn)在這樣對能源有這么大的依靠度。常規(guī)能源價格節(jié)節(jié)攀升，使新能源成為世界關注的焦點，出于戰(zhàn)略的考慮，各國會越來越重視新能源行業(yè)的開展，無論從政策還是資金上都會加大對其的扶持力度?？梢灶A見的是，依賴科技的開展，太陽能、風能等替代能源和新能源行業(yè)將獲得良好開展機遇。而關于人類如何最終解決能源問題的探討，我認為，人類最終的能源來源很難判定，因為"技術是解決能源問題的途徑〞，未來的科技開展到何種地步產(chǎn)生出何種新能源是一個未知數(shù)。但是就目前而言，我們可以斷定，在不久的將來，各種清潔高效的新能源將會作為人類的主要能源，尤其是太陽能和氫能。技術是解決能源問題的途徑，而不是資源本身。這是我在學習了"21世紀新能源〞之后，有了新的認識所形成并且堅持的觀點。正文：核能：在新能源開發(fā)中比擬現(xiàn)實的是核能，它將逐漸開展成為新世紀的一種重要能源。我們可以預測在不久的將來，核聚變能可能成為核能新秀。利用核裂變，人們已經(jīng)通過反響堆加以人工控制，實現(xiàn)了原子能發(fā)電。要使核聚變釋放出的巨大的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽磳崿F(xiàn)核聚變發(fā)電。也必須對核聚變實行人工控制，使其按照人們的需要有的序地進展，這就是受控核聚變。核能發(fā)電具有很多優(yōu)點：不會造成空氣污染，不會加重溫室效應，核能發(fā)電所需要的原料鈾儲量豐富提煉本錢低。但同時也存在問題：資源利用率低，核廢料成為危害生物圈的潛在因素，處理技術不完善，核電建立投資費用大，風險較高。風能：風能未來將會取得非常迅速的開展，全球風能產(chǎn)業(yè)的前景相當樂觀，各國政府不斷出臺的可再生能源鼓勵政策，將為該產(chǎn)業(yè)未來幾年的迅速開展提供巨大動力。風能具有可再生、永不枯竭、無污染等特點，綜合社會效益高。但盡管在理想條件下，雖然風能利用的本錢比擬低，但仍高于化石燃料，風能受地形、氣候、風力的變化影響較大，連續(xù)性較差，轉(zhuǎn)換效率較低，技術還不夠成熟。所以風能的開展也值得期待。水能：水能是一種可再生能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源；狹義的水能資源指河流的水能資源。水能資源最顯著的特點是可再生、無污染，它是常規(guī)能源。開發(fā)水能對江河的綜合治理和綜合利用具有積極作用，對促進國民經(jīng)濟開展，改善能源消費構造，緩解由于消耗煤炭、石油資源所帶來的環(huán)境污染有重要意義，因此世界各國都把開發(fā)水能放在能源開展戰(zhàn)略的優(yōu)先地位。人們目前最易開發(fā)和利用的比擬成熟的水能也是河流能源。水能主要用于水力發(fā)電，其優(yōu)點是本錢低、可連續(xù)再生、無污染。缺點是分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。氫能：氫能被視為21世紀最具開展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，越來越多的國家開場將開發(fā)氫能列為重要的新能源工程，開發(fā)高效率、低本錢生產(chǎn)氫的工藝。氫能被認為具有長期利用的潛力，具有高溫高能，熱能集中，可再生，來源廣泛，應用范圍廣的剛有點，但也存在幾個問題。首先，氫不是一種能源來源，在自然界不能自由存在；氫必須從石油、天然氣或水等其它物質(zhì)中別離出來，本錢比擬昂貴；氫的別離也要消耗能量，從水中別離氫則能耗更高；與等量的石油相比，氫的熱值也較低。第三，氫既不容易儲存，也沒有相關設施來生產(chǎn)、運輸和銷售氫燃料。氫燃料利用各環(huán)節(jié)的平安性也值得關注。在"石油的色彩"一書中作者預見，在未來的兩個世紀里，氫將會作為從碳氫化合物中衍生出來的烯料進入到世界經(jīng)濟領域中來，而它最終將會從碳氫化合物中產(chǎn)生出來，并且主要將來源于水。太陽能：太陽能以其清潔環(huán)保、取之不竭在全球范圍受到了追捧，被認為是二十一世紀的新能源之首，開展前景極為被看好。只有太陽能才能滿足人們更進一步的需求，這種更加清潔的能源將會取之不盡，用之不竭。太陽能具有普遍，無害，利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其珍貴的。太陽能儲量巨大可再生。但同時太陽能具有分散性和不穩(wěn)定性，開發(fā)本錢高效率低等缺點。太陽能具有巨大的利用潛力，但本錢目前大大高于風能，數(shù)倍于化石燃料，利用也是斷斷續(xù)續(xù)的。太陽能開發(fā)難度大，短時間內(nèi)很難實現(xiàn)大規(guī)模利用；太陽能利用還受礦物能源供給，政治和戰(zhàn)爭等因素的影響，開展道路比擬曲折。盡管如此，從總體來看，20世紀取得的太陽能科技進步仍比以往任何一個世紀都大。太陽能利用與世界可持續(xù)開展和環(huán)境保護嚴密結合，全球共同行動，為實現(xiàn)世界太陽能開展戰(zhàn)略而努力，保證太陽能事業(yè)的長期開展，注意科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，開展太陽能產(chǎn)業(yè)，加速商業(yè)化進程，擴大太陽能利用領域和規(guī)模，太陽能在人類的未來能源構造中必將占據(jù)著主導地位。生物質(zhì)能:是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變而來的。生物質(zhì)能通常包括以下幾類：木材及森林工業(yè)廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物和動物糞便，這些資源的共同特點是能量密度低，屬于可再生的低碳能源。假設以現(xiàn)代手段高效率地予以開發(fā)轉(zhuǎn)換，將對逐步改變我國以化石燃料為主的能源構造，特別是為農(nóng)村地區(qū)因地制宜地提供清潔方便的能源，具有十分重要的意義。幾種常見的技術包括直接燃燒、熱解氣化和生物化學轉(zhuǎn)換技術。其中直接燃燒技術已完全進入商業(yè)化階段，已有熱效率超過70%產(chǎn)品面世，但是致密成型技術、擠壓部件的材質(zhì)及工藝處理還有待改良，此外市場需求也有限。熱解氣化技術主要以秸稈為原料，2公斤秸稈可以產(chǎn)生1m3低熱值生物可燃氣。今后這種技術將納入現(xiàn)代化小城鎮(zhèn)規(guī)劃，增大產(chǎn)氣規(guī)模，改善效益指標。目前存在的問題是降低本錢和解決焦油殘留。生物化學轉(zhuǎn)換技術包括沼氣技術、禽畜糞便有機廢水厭氧消化技術、工業(yè)有機廢水厭氣溫消化技術和秸稈厭氧發(fā)酵工業(yè)化規(guī)模產(chǎn)氣技術等，前三種已進入準商業(yè)化階段。結合我國現(xiàn)有技術水平，我國生物質(zhì)能應用技術將主要在高效直接燃燒技術和設備、集約化綜合開發(fā)利用、生物質(zhì)能的創(chuàng)新高效開發(fā)利用、城市生活垃圾的開發(fā)利用以及能源植物的開發(fā)等方面開展太陽能和氫能等清潔高效能源將會成為未來人類的主要能源。新能源是二十一世紀世界經(jīng)濟開展中最具決定力的五大技術領域之一。但新能源短期內(nèi)根本開展不起來，短期內(nèi)無法取代石油，這是一種社會時代的慣性。太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源。在新實際中，各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續(xù)開展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。太陽能發(fā)電具有平安可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、布置簡便以及維護方便等特點，應用面較廣，現(xiàn)在全球裝機總容量已經(jīng)開場追趕傳統(tǒng)風力發(fā)電，在德國甚至接近全國發(fā)電總量的5%-8%，隨之而來的問題令我們意想不到，太陽能發(fā)電的時間局限性導致了對電網(wǎng)的沖擊，如何解決這一問題成為能源界的一大困惑。未來太陽能資源的集中開發(fā)無疑會使使社會及人類進入一個節(jié)約能源減少污染的時代。根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。在太陽能的利用方面，出了太陽能發(fā)電之外目前國際上已經(jīng)從晶體硅、薄膜太陽能電池開發(fā)進入了有機分子電池、生物分子篩選乃至于合成生物學與光合作用生物技術開發(fā)的生物能源的太陽能技術新領域。在將來研發(fā)出利用太陽能能源制造氫的技術，將會成為一個很大的熱門。人類面對未來的能源危機和日益加重的環(huán)境問題，新能源的開發(fā)和利用，逐漸替代傳統(tǒng)能源的主導地位，成為一個必然趨勢。我們期待著科學技術完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。二、中國清潔能源供給現(xiàn)狀1.資源稟賦及供給能力現(xiàn)狀眾所周知,中國清潔能源儲量十分豐富。清潔能源已開發(fā)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步擴大,如風電產(chǎn)業(yè)、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和熱水器產(chǎn)業(yè)。截止2005年底,全國在用太陽能熱水器的總集熱面積達8000萬nl,使用量和年產(chǎn)量均居世界第一。國內(nèi)光伏電池及組裝廠已有10余家,制造能力達10萬千瓦以上。到2006年水電已開發(fā)1.3億千瓦,全國已建成并網(wǎng)風電場43個,居世界第十位。截止2005年底。全國已建成農(nóng)村戶用沼氣池1700多萬口,年產(chǎn)沼氣約65億立方米。但是,對我國可再生能源開發(fā)利用情況的統(tǒng)計結果顯示:目前風能、太陽能、地熱、潮汐能、生物質(zhì)能資源的開發(fā)利用率僅為1%,水能資源也只在28%-47%?？稍偕茉撮_發(fā)利用量占全國一次性能源消費量的比例2003年才到達3%。從資源總量看,我國僅可再生能源可供發(fā)電的可開發(fā)資源量到達20億千瓦,是2004年全國發(fā)電裝機總容量的4.5倍。其中風能資源占以上資源總量的50%,但其開發(fā)利用率僅為0.08%?？梢?我國清潔能源開展受到了一定程度的阻礙。另外,清潔能源設備制造能力薄弱,導致設備國產(chǎn)化和商業(yè)化進程緩慢,能源產(chǎn)品本錢居高不下。我國大局部清潔能源產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家由于資金缺乏,投資缺乏連續(xù)性,生產(chǎn)規(guī)模小,缺乏專業(yè)化和集約化,造成國外設備引進后難以國產(chǎn)化,導致經(jīng)濟效益低,形成惡性循環(huán)。2.生產(chǎn)本錢現(xiàn)狀前文已經(jīng)提到清潔能源生產(chǎn)本錢由技術成熟度、裝備制造、市場規(guī)模決定,同時本錢又反作用于市場規(guī)模、經(jīng)濟效益,進而影響投資規(guī)模。當前清潔能源的生產(chǎn)本錢遠高于常規(guī)能源。以發(fā)電為例,如果忽略化石能源的環(huán)境本錢,清潔能源發(fā)電遠高于常規(guī)化石能源。如果設燃煤發(fā)電本錢為l,則小水電發(fā)電本錢約為1.2,沼氣發(fā)電本錢約為1.5,風力發(fā)電本錢約為1.7,光伏發(fā)電本錢約為11-18。從而大大削弱了市場競爭力。這是由于中國大局部清潔能源技術不成熟,市場規(guī)模小,缺乏統(tǒng)一的技術標準、設計標準、質(zhì)量保證機制和信息效勞,阻礙了市場擴大。另外,雖然清潔能源技術市場需求大,但由于國內(nèi)企業(yè)技術水平缺乏,設備價格高,產(chǎn)品定價高昂,大局部市場收益被外商占據(jù),進一步惡化中國在國際競爭中的不利局面。因此,單純依靠市場競爭規(guī)則,清潔能源生產(chǎn)在技術成熟度、產(chǎn)品品質(zhì)、發(fā)電規(guī)模、穩(wěn)定性及經(jīng)濟性等方面,都無法與常規(guī)化石能源相競爭。3.投資現(xiàn)狀清潔能源產(chǎn)業(yè)是具有風險高、收益低等特點的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),其固定資產(chǎn)投資比重較大,前期資金壓力明顯。其產(chǎn)生的效益要延續(xù)到整個周期內(nèi),融資本錢一般較高。工程需要產(chǎn)生穩(wěn)定的現(xiàn)金流來歸還借貸資金,融資成為清潔能源開展的一大難點。從投資主體來看,當前投資我國清潔能源的主體是中央政府以及相關大型國有企業(yè)。但是這些有限的資金即使全部用于技術的研發(fā)、示范工程的建立上也是杯水車薪。例如,對于我國新能源和可再生能源的投資需求,原國家計委曾預計2001-2021年,10年間平均每年54-64億元。而科技部"十五〞期間,包括科技攻關、"863〞方案和"973〞方案都為清潔能源開展提供的經(jīng)費總額只有3億元。中央政府每年只有1.2億元人民幣的貼息貸款。另外,由于產(chǎn)業(yè)政策、能源管理機制等限制,地方政府、中小企業(yè)以及社會閑置資金沒有得到積極的鼓勵和利用。我國地方政府至今沒有將清潔能源開展的投入列入財政預算,缺乏穩(wěn)定性和法律保障。中小企業(yè)以及社會閑置資金投資者的決策行為是理性的,追求利潤最大化。由于國家清潔能源的開展目標不明確,一些鼓勵政策缺乏穩(wěn)定性和連貫性,使他們?nèi)狈崆楹托判摹Ｍ馍藤Y金則由于國家對能源產(chǎn)業(yè)的監(jiān)管限制和融資手段缺乏而不能充分利用。因此,中國清潔能源開展的管理機制急需進展制度創(chuàng)新。結論科學技術主導能源未來。短時間內(nèi)我們的主要任務，是利用先進的科學技術在設施齊全成熟油田擴大產(chǎn)量和加快新產(chǎn)地生產(chǎn)能力建立，以滿足石油和天然氣不斷增長的需要。以促進石油和天然氣的勘探、開發(fā)和利用?？萍奸_展與技術進步，逐漸提高新能源應用技術水平，推動新能源取得新開展，新能源的開發(fā)方案和商業(yè)應用都是建立在依靠技術進步的根底之上。在新能源的開發(fā)過程中，新技術的綜合應用將會降低生產(chǎn)本錢，使消費市場得到較經(jīng)濟實惠的能源，推進新市場的開發(fā)。

總之，當前能源供給正處于更加劇烈的競爭環(huán)境中，為世界和人類提供充足的能源是一項非常艱巨的任務，但歷史開展說明，我們有理由相信能取得最后的成功。只有逐漸拋棄污染環(huán)境的能源開發(fā)新能源，一個清潔美麗的星球才能持久一點,當然太陽也早晚會耗盡的,不過到時候,如果允許的話,我可以去其他星系去采集能量,去其他星體上去居住，那就是很遠之后的事情了。參考文獻：1."新能源與可再生能源概論"蘇亞新化學工業(yè)2006-032."新能源與可再生能源技術——21世紀能源與動力"李傳統(tǒng)2005-9-13."新能源概論"王革華化學工業(yè)2006-084.SilkevanDyken,BjornH.Bakken,HansI.Skjelbred.Linearmi*ed-integermodelsforbiomasssupplychainswithtransport,storageandprocessing[J].Energy,35(2021)1338-1350.5.AthanasionsA.Rentizelas,AthanasiosJ.Tolis,IliasP.Tatsiopoulos.Logisticsissuesofbiomass