环境保护之新能源

《环境保护之新能源》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境保护之新能源（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、新能源摘要:你认为21世纪中期的主要能源是什么？人类如何最终解决能源 问题？温室效应，厄尔尼诺现象，臭氧层空洞，冰山融化海平面上升， 水土流失，空气污染，水污染,人来在生产生活中获取消耗能源的 同时破坏了自然环境的行为和方式；同时，随着人类工业化的不断推 进，人们对于能源的需要求将会继续增加：在过去 15年时间里，人 类对能源的消费需求每年都在以1.5%的速度递增。在今后的20年时 间里，这种能源需求每年会以2%的速度递增，在31年后其能源消耗 量将会增加一倍。尽管石油以及煤炭等化石能源在21世纪仍然能够满足人类的需求，但这些能源最终将会在某一天消耗殆尽，人类将可 能会面临严重的能源危机。因此

2、，我们必须大力推动洁净能源的开发 应用，减少污染，提高能源使用效率。关键字：能源问题洁净能源主要能源Abstract:What do you think is the main energy of the mid-21st century? How to fin ally solve the en ergy problems of mankind?Gree nhouseeffect. El Nino, ozone hole, ice melt sea level rise, soil erosion, air pollution, water pollution people to get c

3、onsumed in the product ion of life en ergy destroy the n atural en vir onment and way of behavior at the same time; And, as huma n the con ti nu ous progress of industrialization, people s need of energy will continue to increase:over the past 15 years, the huma n con sumptio n of en ergy every year

4、 by 1.5% annu ally .In the n ext 20 years, the en ergy dema nd rate will in crease by 2% per year. I n 31 years en ergy con sumpti on will be double of now. Although oil and coal and otherfossil en ergy in the 21st cen tury will still be able to meet human needs, but energywill eventually run out on

5、e day, humanity will likely face a serious energy crisis. Therefore, we must vigorously promote the development and application of clean energy, reduce polluti on and in crease en ergy efficie ncy.Key words: En ergy Problem Clea n En ergyMai n En ergy简介能源是人类赖以生存的五大要素之一，是国民经济和社会发展的重 要战略物资。人均能源资源相对不足，

6、是中国经济、社会可持续发展 的一个限制因素，这也是我们发展新能源与可再生能源、开辟新的能 源供应渠道的一个重要原因。电的发明彻底改变了人的生产、生活方式，但同时为了满足不断 增加的电量需求人必须不断的建发电厂；发明各种交通工具解决了人 移动自己位置的方便，但是同时又产生汽车的污气排放问题,种种 问题,太老套了。能源需求量日益增加，环境破坏加重，使得大力发 展无污染清洁能源，改善能源结构，成为当务之急。经济全球化带来的是能源的紧缺。随着世界经济和社会的迅速发 展，人类对能源的需求量急剧增加，可以说人类从来没有像现在这样 对能源有这么大的依靠度。常规能源价格节节攀升，使新能源成为世 界关注的焦点，

7、出于战略的考虑，各国会越来越重视新能源行业的发 展，无论从政策还是资金上都会加大对其的扶持力度。可以预见的是，依赖科技的发展，太阳能、风能等替代能源和新能源行业将获得良好 发展机遇。而关于人类如何最终解决能源问题的探讨，我认为，人类最终的 能源来源很难判定，因为“技术是解决能源问题的途径”，未来的科 技发展到何种地步产生出何种新能源是一个未知数。但是就目前而 言，我们可以断定，在不久的将来，各种清洁高效的新能源将会作为 人类的主要能源，尤其是太阳能和氢能。技术是解决能源问题的途径，而不是资源本身。这是我在学习了“ 21世纪新能源”之后，有了新的认识所形成并且坚持的观点。核能：在新能源开发中比较

8、现实的是核能，它将逐渐发展成为新 世纪的一种重要能源。我们可以预测在不久的将来，核聚变能可能成 为核能新秀。利用核裂变，人们已经通过反应堆加以人工控制，实现 了原子能发电。要使核聚变释放出的巨大的能量转变为电能，即实现 核聚变发电。也必须对核聚变实行人工控制，使其按照人们的需要有 的序地进行，这就是受控核聚变。核能发电具有很多优点：不会造成 空气污染，不会加重温室效应，核能发电所需要的原料铀储量丰富提 炼成本低。但同时也存在问题：资源利用率低，核废料成为危害生物 圈的潜在因素，处理技术不完善，核电建设投资费用大，风险较高。风能：风能未来将会取得非常迅速的发展，全球风能产业的前景 相当乐观，各国

9、政府不断出台的可再生能源鼓励政策，将为该产业未 来几年的迅速发展提供巨大动力。风能具有可 再生、永不枯竭、无 污染等特点，综合社会效益高。但尽管在理想条件下，虽然风能利 用的成本比较低，但仍高于化石燃料，风能受地形、气候、风力的变 化影响较大，连续性较差，转换效率较低，技术还不够成熟。所以风 能的发展也值得期待。水能：水能是一种可再生能源, 能等能量资源。广义的水能资源包 能、海流能 等能量资源；狭义的水 能资源最显 著的特点是可再生、无 能对江河的 综合治理和综合利用具 发展，改善 能源消费结构，缓解由 的环境污染有重要意义，因此世界 展战略的优 先地位。人们目前最易 也是河流能源。水能主要

10、用于水力是指水体的动能、势能和压力 括河流水能、潮汐水能 、波浪 能资源指河流的水能资源。水 污染，它是常规能源。开发水 有积极作用，对促进国民经济 于消耗煤炭、石油资源所带来 各国都把开发水能放在能源发 开发和利用的比较成熟 的水能 发电，其优点是成本低 、可连续再生、无 污染。缺点是分布受水 文、气候、地貌等自然 条件的 限制大。氢能：氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，越来越多 的国家开始将开发氢能列为重要的新能源项目，开发高效率、低成本 生产氢的工艺。氢能被认为具有长期利用的潜力，具有高温高能，热 能集中，可再生，来源广泛，应用范围广的刚有点，但也存在几个问 题。首先，氢不是一种

11、能源来源，在自然界不能自由存在；氢必须从 石油、天然气或水等其它物质中分离出来，成本比较昂贵；氢的分离 也要消耗能量，从水中分离氢则能耗更高；与等量的石油相比，氢的 热值也较低。第三，氢既不容易储存，也没有相关设施来生产、运输 和销售氢燃料。氢燃料利用各环节的安全性也值得关注。在石油的 色彩一书中作者预见，在未来的两个世纪里，氢将会作为从碳氢化 合物中衍生出来的烯料进入到世界经济领域中来，而它最终将会从碳 氢化合物中产生出来，并且主要将来源于水。太阳能：太阳能以其清洁环保、取之不竭在全球范围受到了追捧， 被认为是二十一世纪的新能源之首，发展前景极为被看好。只有太阳 能才能满足人们更进一步的需求

12、，这种更加清洁的能源将会取之不 尽，用之不竭。太阳能具有普遍，无害，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。太阳能储量巨大可再生。但同时太阳能具有分散性和不稳 定性，开发成本高效率低等缺点。太阳能具有巨大的利用潜力，但成 本目前大大高于风能，数倍于化石燃料，利用也是断断续续的。太阳 能开发难度大，短时间内很难实现大规模利用；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。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

13、动，为 实现世界太阳能发展战 略而努力，保证太阳能 事业的长期发展，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，太阳能在人类 的未来 能源结构中必 将占据着主导地位。生物质能：是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将 太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气 等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能通常包括以下几 类：木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城 市和工业有机废弃物和动物粪便，这些资源的共同特点是能量密度 低，属于可再生的低碳能源。若以现代手段高效率地予以开发转换， 将对逐步改变我国以化石燃料为

14、主的能源结构，特别是为农村地区因 地制宜地提供清洁方便的能源，具有十分重要的意义。几种常见的技 术包括直接燃烧、热解气化和生物化学转换技术。其中直接燃烧技术 已完全进入商业化阶段，已有热效率超过 70沪品面世，但是致密成 型技术、挤压部件的材质及工艺处理还有待改进，此外市场需求也有 限。热解气化技术主要以秸秆为原料，2公斤秸秆可以产生1m3氐热 值生物可燃气。今后这种技术将纳入现代化小城镇规划，增大产气规 模，改善效益指标。目前存在的问题是降低成本和解决焦油残留。生 物化学转换技术包括沼气技术、禽畜粪便有机废水厌氧消化技术、工 业有机废水厌气温消化技术和秸秆厌氧发酵工业化规模产气技术等， 前三

15、种已进入准商业化阶段。结合我国现有技术水平，我国生物质能 应用技术将主要在高效直接燃烧技术和设备、集约化综合开发利用、 生物质能的创新高效开发利用、城市生活垃圾的开发利用以及能源植 物的开发等方面发展1. 太阳能和氢能等清洁高效能源将会成为未来人类的主要能源。新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域 之一。但新能源短期内根本发展不起来，短期内无法取代石油，这是 一种社会时代的惯性。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，各 国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太 阳能发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、布置 简便以及维护方便等

16、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。未来太阳 能资源的集中开发无疑 会使使社会及人类进入 一个 节约能源减 少污染的时代。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。在太阳能的利用方面，出了太阳能发电之外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

17、的生物能源的太阳能技术新 领域。在将来研发出利用太阳能能源制造氢的技术，将会成为一个很 大的热门。人类面对 未来的能源危机和日益 加重的环境问题，新能 源的 开发和利用，逐渐替代传统能源的主导地位，成为一个必然趋势。我们期待着科学技术完全转化为产业优势。二、中国清洁能源供给现状1. 资源禀赋及供给能力现状众所周知,中国清洁能源储量十分丰富。清洁能源已开发的产业规 模逐步扩大，如风电产业、太阳能光伏产业和热水器产业。截止2005年底，全国在用太阳能热水器的总集热面积达 8000万nl,使用量和年产 量均居世界第一。国内光伏电池及组装厂已有10余家，制造能力达10万千瓦以上。到2006年水电已开发

18、1.3亿千瓦，全国已建成并网风电 场43个，居世界第十位。截止2005年底。全国已建成农村户用沼气池 1700多万口，年产沼气约65亿立方米。但是，对我国可再生能源开发利用情况的统计结果显示：目前风能、太阳能、地热、潮汐能、生物质能资源的开发利用率仅为1%,水能资源也只在28%-47%。可再生能源开发利用量占全国一次性能源消 费量的比例2003年才达到3%。从资源总量看，我国仅可再生能源可供 发电的可开发资源量达到20亿千瓦，是2004年全国发电装机总容量的 4.5倍。其中风能资源占以上资源总量的50%,但其开发利用率仅为0.08%。可见，我国清洁能源发展受到了一定程度的阻碍。另外,清洁能源设

19、备制造能力薄弱，导致设备国产化和商业化进程 缓慢，能源产品成本居高不下。我国大部分清洁能源产品的生产厂家由 于资金不足，投资缺乏连续性，生产规模小，缺乏专业化和集约化，造成 国外设备引进后难以国产化，导致经济效益低，形成恶性循环。2. 生产成本现状前文已经提到清洁能源生产成本由技术成熟度、装备制造、市场 规模决定，同时成本又反作用于市场规模、经济效益 ，进而影响投资规 模。当前清洁能源的生产成本远高于常规能源。以发电为例,如果忽略 化石能源的环境成本，清洁能源发电远高于常规化石能源。如果设燃煤 发电成本为I,则小水电发电成本约为1.2,沼气发电成本约为1.5，风力发 电成本约为1.7,光伏发电

20、成本约为11-18。从而大大削弱了市场竞争 力。这是由于中国大部分清洁能源技术不成熟，市场规模小，缺乏统一的技术标准、设计规范、质量保证机制和信息服务，阻碍了市场扩大。另外，虽然清洁能源技术市场需求大，但由于国内企业技术水平不足，设 备价格高，产品定价高昂，大部分市场收益被外商占据，进一步恶化中国 在国际竞争中的不利局面。因此，单纯依靠市场竞争规则，清洁能源生产在技术成熟度、产品 品质、发电规模、稳定性及经济性等方面，都无法与常规化石能源相竞 争。3. 投资现状清洁能源产业是具有风险高、收益低等特点的战略性新兴产业，其固定资产投资比重较大，前期资金压力明显。其产生的效益要延续到 整个周期内，融

21、资成本一般较高。项目需要产生稳定的现金流来偿还借 贷资金,融资成为清洁能源发展的一大难点。从投资主体来看，当前投资我国清洁能源的主体是中央政府以及 相关大型国有企业。但是这些有限的资金即使全部用于技术的研发、 示范项目的建设上也是杯水车薪。 例如，对于我国新能源和可再生能源 的投资需求，原国家计委曾预计2001-2010年,10年间平均每年54-64 亿元。而科技部 十五”期间,包括科技攻关、“863”划和“973”划 都为清洁能源发展提供的经费总额只有 3亿元。中央政府每年只有1.2 亿元人民币的贴息贷款。另外,由于产业政策、能源管理机制等限制，地方政府、中小企业 以及社会闲置资金没有得到积

22、极的激励和利用。我国地方政府至今没 有将清洁能源发展的投入列入财政预算，缺乏稳定性和法律保障。中小 企业以及社会闲置资金投资者的决策行为是理性的，追求利润最大化。 由于国家清洁能源的发展目标不明确，一些激励政策缺乏稳定性和连 贯性，使他们缺乏热情和信心。外商资金则由于国家对能源产业的监管 限制和融资手段缺乏而不能充分利用。因此，中国清洁能源发展的管理机制急需进行制度创新。结 论科学技术主导能源未来。短时间内我们的主要任务，是利用先进的科学技术在设施齐全成熟 油田扩大产量和加快新产地生产能力建设，以满足石油和天然气不断 增长的需要。以促进石油和天然气的勘探、开发和利用。科技发展与技术进步，逐渐提

23、高新能源应用技术水平，推动新能 源取得新发展，新能源的开发方案和商业应用都是建立在依靠技术进 步的基础之上。在新能源的开发过程中，新技术的综合应用将会降低生产成本，使消费市场得到较经济实惠的能源，推进新市场的开发。总之，当前能源供应正处于更加激烈的竞争环境中，为世界和人类提供充足的能源是一项非常艰巨的任务，但历史发展表明，我们有理 由相信能取得最后的成功。只有逐渐抛弃污染环境的能源开发新能源，一个清洁美丽的星球 才能持久一点，当然太阳也早晚会耗尽的，不过到时候，如果允许的 话，我可以去其他星系去米集能量，去其他星体上去居住，那就是很 远之后的事情了。参考文献：1. 新能源与可再生能源概论苏亚新

24、化学工业出版社2006-032. 新能源与可再生能源技术一一21世纪能源与动力李传统2005-9-13. 新能源概论王革华化学工业出版社2006-084.Silke van Dyke n, Bjorn H. Bakke n, Hans I. Skjelbred. Li nearmixed-i nteger models for biomass supply cha ins with tran sport, storage and process ing J.E nergy, 35 (2010) 1338-1350.5. Athanasions A. Rentizelas , Athanasio

25、s J. Tolis, Ilias P. Tatsiopoulos. Logistics issues of biomass: The storage problem and the multi-biomass supply cha in J. Ren ewable and Sustai nable En ergy Reviews, 13 (2009) 887-894.6. 王晓凌.我国生物质能开发利用中的农户行为研究D.中国农业科 学院,2009,(6).7. Jia, N.X., Yokoyama, R. Profit allocation of independent power pro

26、ducers based on cooperative game theory J. I nternatio nal Journal of Electrical Power & En ergy Systems, 25(2003) 633-641.8. Hu, Z., Ya ng, L., Wang, Z., Gan, D., Sun, W., Wang, K. A game-theoretic model for electricity markets with tight capacity con strai nts J. I nternatio nal Jour nal of ElectricalPower & En ergy Systems 30(2008) 207-215.9. Fuzha n Nasiri, Georges Zaccour. An exploratory game-theoretican alysis of biomass electricity gen eratio n supply cha in J. En ergy Policy,37 (2009) 4514-452210. 吴迎春，新能源 新希望N人民日报2010-01-0411. 张真，戴星翼M.环境经济学教程.复旦大学出版社9