目前能源的现状范文
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导语:如何才能写好一篇目前能源的现状,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
【关键词】生物柴油 发展现状 发展前景
生物柴油行业作为我国的新能源发展行业,是我国新能源发展的重点研究对象,生物柴油行业的兴起和发展对我国新能源建设有着极大的深远影响。一旦具备了经济可行的生产能力,就会为我国的新能源建设带来十分可观的发展前景,同时也给生物柴油行业的发展也会带来很大的经济效益。生物柴油泛指可供柴油机使用的可再生的原料主要源于生物液体燃料并且十分环保的新能源,是非常优质且理想的新能源,各国都在积极研究和发展新能源的开发生产技术。
1 我国生物柴油发展现状
1.1 我国生物柴油制备技术研究现状
我国生物柴油研究和发展起步较国际整体来说较晚,但是却将其作为我国新能源发展的重点研究对象,在生物柴油植被技术研究方面也有较大发展,取得了较好的成绩。生物柴油的制取大致分为物理法和化学法两种,物理法生产的生物柴油都属于直接法,与生产技术的同时进行的,性能指标难以控制,稳定性存在很大问题,所以在生物柴油产业使用物理法进行生产的比重较低。化学法的原理则是对动植物油进行相应的化学转换,运用化学原理改变物质内部分子结构,改变动植物油脂的根本性质,从根本上改善其粘度和流动性,成为完全均匀的液态产品,酯交换法是最常见的化学法,通过不同的催化剂实现符合不同柴油内燃机的燃料。目前国内主要生产生物柴油的方法是采用无机酸和无机碱作为催化剂的均相催化法,容易在催化过程中产生废酸或废碱,造成空气的二期污染,这也是目前生物柴油制备存在的问题,新的制备技术和方法也在不断研发和完善,希望能够进一步实现节能减排的制备技术,实现生物柴油的制作。1.2 我国生物柴油原料来源现状
原料来源的充足保证是生物柴油能否产业化扩张的重要指标之一。原料来源是否充足也是影响生产成本的重要因素,目前主要的原料来源主要是油料作物、木本油料植物、废弃油脂以及水生植物和动物油脂等等,油脂成分组成会直接影响到产品性能,并且占生产成本的75%左右。研究表明,工程微藻比陆生植物的产油脂量高出几十倍,并且原料成分稳定,产出柴油油品好,是目前普遍关注和推广的原料来源研发项目。
1.3 我国生物柴油生产现状
生物柴油由于其技术上的难关,造成较高的生产成本,产业化的生产发展受到很大限制。我国生物柴油的研发和开发虽然起步较晚,但是发展还是较为迅速的。目前已经有了自己的自主产权、生产技术以及实验工厂。大型相关生物柴油产业生产厂家也于2001年在国内建成,标志着我国生物柴油产业化发展的全面展开,并且,相关性能指标达到了一定的国际标准,具有本国自己的生物柴油的生产技术和产业化能力,并且,目前仍然有很多生物柴油生产工厂正在筹划和建设过程中,都是颇具规模的现代化高科技生物柴油生产厂家,也有部分国外生产厂家在国内建厂,与我国合作。总体来说,目前我国生物柴油产业化道路还属于初始阶段,在产业策略、技术指标、技术方案选择以及销售方式和环境评估等等很多方面还没有形成配套的产业化链接,作为新兴产业,生物柴油行业将在更多的政策扶持和经济刺激下不断规范和完善。
2 我国生物柴油的产业化发展及对策2.1 我国生物柴油产业化发展趋势
生物柴油的产业化发展是我国生物柴油发展的必然趋势。生物柴油作为一种先进的可再生的能源,得到产业化的发展并取代旧的化工能源的使用,势必为一个国家注入源源不断的动力,推动一国不断向前发展。加强我国生物柴油的产业化发展,实现生物柴油产业从产业策略、技术指标、技术制备方案到销售方式和环境评估方式的全面的完善规范化生产,坚持可持续经济发展是我国生物柴油产业化发展的目标和核心思路,对我国整体经济发展都会造成深远的影响。
2.2 我国生物柴油产业化发展对策
要实现我国生物柴油的产业化发展,有几点值得注意的方面,以下进行简单的论述:首先,在来源选择和使用的过程中,可以利用闲田进行油菜套中,通过基因工程改善作物产油量,运用更多的空闲资源和生物工程技术创造价值,提高产量,在保证农业用地的基础上实现生物柴油生产来源的可靠保证。其次,生物柴油产业化生产受到阻碍的主要原因是生产成本过高,无法得到普及,针对这种现象,可以针对油脂自身结构特点,走一条经济可行的合成和多元化产品开发的路线,实现生产成本的降低。并且生物柴油产业化发展过程中,受到技术、原料和产业化配套产业发展的限制,生物柴油建厂要根据我国实际情况坚持与时俱进,循序渐进的过程。当然制定完善的生物柴油产品质量标准和相关技术指标并完善流通和销售体系等等也是十分重要的,是生物柴油产业化生产能够持续扩张的重要保证。
3 结语
生物柴油产业作为全球瞩目的重要新能源开发产业,对于我国未来的发展和新能源取代旧能源实现全面的现代化建设具有特别的意义。生物柴油生产作为新兴行业在我国还属于刚起步,在制备技术和产业化生产道路上都存在很多不足之处,生物柴油是可再生的环保型新能源,是未来的能源发展趋势,生物柴油产业化发展是提高一个国家综合竞争实力的重要推动力量,在未来的发展中,结合国家政策扶持和相关能源调控等措施,实现我国生物柴油能源产业化发展是总体发展战略思想也是必然趋势。
参考文献
[1] 鲁厚芳,史国强,刘颖颖,梁斌.生物柴油生产及性质研究进展[J].化工进展,2011(1)
[2] 常新林.生物柴油研究生产现状及发展趋势[J].中国科技信息,2011(9)
[3] 赵檀,张全国,孙生波.生物柴油的最新研究进展[J].化工技术与开发,2011(4)
[4] 谢玉强,黄昭月.生物柴油的应用和研究现状及进展[J].科技信息,2011(7)
[5] 罗光碧,涂勇,林朝阳,刘明刚,吴勇.生物柴油的现状及前景展望[J].泸天化科技,2011(2)
[6] 赵檀,张丽,冯成江,张国甲.第二代生物柴油的研究现状与展望[J].现代化工,2011(5)
[7] 佟华芳,邴淑秋,赵光辉.生物柴油的制备技术及发展方向[J].化工中间体,2011(8)
[8] 谭冬霞,徐丽萍.我国生物柴油研究现状及发展对策[J].中国科技信息,2011(18)
篇2
【关键词】纯电动汽车;氢燃料电池汽车;发展现状;前景
【Abstract】Pure electric vehicles and hydrogen fuel cell vehicles are favored by the market as important new energy vehicles in the future. This paper expounds the pure electric vehicles and hydrogen fuel cell vehicles present situation and problems of the development of technology, and its development prospect are discussed in this paper. If the battery capacity and fast filling technology obtain breakthrough before efficient clean hydrogen production technology, electric vehicles will become mainstream in the future of new energy vehicles, otherwise hydrogen fuel cell vehicles will surpass electric vehicles and become the mainstream of new energy vehicles in the future.
【Key words】Pure electric vehicles; Hydrogen Fuel Cell Vehicles; Developing status; Prospect
人们对汽车的需求不断增加带动了汽车工业的高速发展,并促进了全球经济的发展。同时,汽车产量和保有量的持续上升也引起了广泛的能源问题和环境问题。新能源汽车具有无污染、低噪声、能量利用率高的特点,是解决未来能源问题及城市化过程中的汽车问题的重要途径[1]。
目前,基于全球新能源汽车基础设施建设的不完善,各种混合动力汽车只是过渡产品。而纯电动汽车与氢燃料电池汽车是被市场看好的未来重要的真正的新能源汽车。这两种新能源汽车均使用非常规车用燃料作为动力来源,采用新型车载动力装置,综合了车辆的动力控制以及驱动方面的先进技术。纯电动汽车是以车载电池为动力,用电机驱动车轮行驶。由于其对环境影响相对于传统汽车较小,其前景被广泛看好,是当前新能源汽车的主体。而氢燃料电池汽车使用聚合物交换膜燃料电池。在这一系统中,氢气高压下通过铂催化剂,分解成两个氢离子和两个电子。这些电子形成强大的电力会驱动汽车的电动机运转,而氢离子会和氧气结合成水,以水的形式排出[2]。从最终的驱动上来看,纯电动汽车和氢燃料电池汽车均使用了电能驱动的电动机。但是,两者的使用性能有着很大的差别,各自的优缺点也很明显。因此,本文从多个角度对纯电动汽车与氢燃料电池汽车的发展现状及前景进行了探讨。
1 纯电动汽车与氢燃料电池汽车的技术现状
1.1 纯电动汽车的发展历程及技术现状
纯电动汽车比燃油汽车出现的更早。早在1873年,英国人就制造了世界上最早的可供实用的电动汽车,这比德国人发明汽油汽车早了10年以上。由于燃油汽车技术的迅速发展,而电动车在能源技术和行驶里程的研发上一直未能取得有效突破,从20世纪20年代至60年代末,电动车的发展进入了停滞期。进入70年代,石油危机的爆发以及人类对生存环境的日益关注,电动车才再度成为技术发展的热点[1]。近十年来,能源和环境对各国的压力越来越大,特别是新兴发展中国家的城市汽车尾气污染问题越来越严重。因此,世界各国政府和全球汽车工业行业正在加大对电动汽车开发的投资力度,加快电动汽车的商品化步伐。
对于电动汽车,电池是汽车的心脏,而电池质量和容量是电动汽车能否普及的核心技术问题。因此,车载电池技术的进步大小决定了电动汽车的发展水平。目前汽车厂商和电池厂商在不断地提升电动汽车的电池质量和电容量。最具竞争力的电动汽车生产厂商特斯拉(TESLA),其生产的电动汽车的电池采用了松下生产的NCA系列钴酸锂电池,单颗电池容量为3100毫安时。TESLA采用了电池组的策略,85kWh的特斯拉MODEL S的电池组一共使用了8142个钴酸锂锂电池,行驶里程可超过450公里,但其重量高达900Kg,接近车身重量的一半。钴酸锂电池优点突出,如结构稳定、容量比高、综合性能好,但是其安全性稍差而且成本非常高。该电池组成本约为250美元/千瓦时,能够提供233瓦・时/千克的能量密度。
我国作为世界上最大的汽车生产和消费大国,年生产和消费各类汽车超过两千万辆。最近几年,在国家政策的支持下,电动汽车发展迅猛。在电动汽车领域,以比亚迪的电动汽车技术最有代表性,其销量在2015年前十月已超过4万台,同比增长222%。在2015年5月至9月,比亚迪新能源汽车连续五个月全球销量第一,超越三菱、日产以及特斯拉等国外品牌,市场份额达到11%。比亚迪电动汽车采用自主研发的磷酸铁锂电池,它的放电效率高,通常充放电效率可达到90%以上。如比亚迪E6,续航里程可达300公里。而比亚迪采用磷酸铁锂电池的根本原因在于它的安全性高于其它常用的车载电池,理论寿命也较长,可以达到7年以上,实际使用寿命大约为5年左右。目前比亚迪最新研究的磷酸铁锰锂电池突破了传统的磷酸铁锂电池的能量密度限制,成本控制上比普通的磷酸铁锂更加优秀,而且已经应用在了新款比亚迪E6电动车上,续航能力得到了大幅度的提升,达到400公里。
除了电池的续航里程这个技术指标外,电池的充放电时间也是电动汽车行业最为关注的一个指标之一。通常汽油车加满一箱汽车只需数分钟,而电动汽车充电则需要数小时,甚至十几个小时,效率相对较低,这是目前正在攻克的一个难关。但已经有最新的成果出现,即石墨烯电池,它可以在十几分钟至一个小时内将电池的电量充至80%以上,效率大大提高。
由于电动汽车的动力控制、驱动和汽车互联网等方面的先进技术已经相对比较成熟,因此,随着电池技术的进步以及成本的降低,纯电动汽车将逐步进入每个人的生活。
1.2 氢燃料电池汽车的发展历程及技术现状
1968年,通用汽车公司生产出了世界第一辆可使用的氢燃料电池汽车,该燃料电池汽车以厢式货车为基础制造,装载了最大功率为150kW的燃料电池组,续航里程为200km。但由于该车的结构复杂,自身部件体积过大,以及当时环境和能源问题并不突出,因此停止了后续的开发工作。而到了20世纪90年代,作为解决环境污染和能源供需问题的重要途径之一的燃料电池电动汽车技术受到了空前重视,主要汽车厂商和生产国几乎都投入了大量的人力和物力研发燃料电池电动汽车[3]。
目前,在氢燃料电池汽车领域,日本走在了世界前列。最近,丰田推出了售价5.75万美元的Mirai燃料电池汽车FCV,而氢动力先驱本田也将近期推出了一款量产氢动力汽车Clarity。氢燃料电池汽车作为只排放水的新能源汽车,其技术复杂性更甚于纯电动汽车,其技术先进性主要体现在储氢系统及燃料电池推上。本田氢燃料电池汽车采用了70MPa压力的碳纤维氢燃料罐,并实现了燃料电池堆的突破,使得其燃料电池堆的体积比之前车型小了33%,功率输出则达到100kW以上,输出密度则提高到3.1kW/L,较以往提升了60%左右。FCV量产车的续航有望达到700公里,补充一次燃料仅需3分钟,和普通燃油汽车加一次油的时间相当。由于日本汽车厂商新能源汽车的技术比较成熟,因此,日本国内已在今年开始逐步建立加氢站,推广氢能源汽车,并开始在北美推广该类型新能源汽车。但是,制氢技术及大规模储氢技术是氢能源汽车的瓶颈所在,是制约其快速发展的关键因素。
在氢燃料电池汽车方面,我国目前没有形成系统的研发体系和工业体系,关键技术和关键材料仍在探索中。储氢系统以及燃料电池堆的研发进步并不明显。
2 纯电动汽车与氢燃料电池汽车发展所面临的问题
2.1 新能源汽车的配套基础设施建设滞后
以我国力推的电动汽车为例,到2014年底全国的示范城市推广的新能源汽车数量是9.1万辆,但是充电桩只有3.1万个,充电桩和新能源车的比例明显不足。2015年11月18日,国家发展改革委等四部门联合《电动汽车充电基础设施发展指南(2015~2020年)》表示,到2020年,新增集中式充换电站超过1.2万座,分布式充电桩超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车充电需求。而美国作为电动汽车发展比较快的区域,其充电桩也只有5万多个,同样不能满足电动汽车的充电需求。而对于产量少的氢燃料电池汽车,加氢站就更少,全美仅有50座加氢站,远远不能满足氢能源汽车的需要。
2.2 电能和氢气来源清洁度有待提高
电动汽车使用过程中虽然没有污染物排放,但其间接污染也是不容忽视的。目前,充电所需的电能主要还是以火力发电为主,水力和核能等清洁能源发电所占的比例很少。而火力发电仍然会对环境造成较大的污染[4]。
对于氢能源汽车所需的氢气,目前最好的方法是通过电解水来制造氢气,即用电将水分解成氧气和氢气。目前最好的电解水系统的能量转化率只有80%,效率并不高。甲烷转化要更划算,但却会造成污染。因为蒸汽需要加热到700到1000摄氏度,然后与甲烷结合生成氢气和一氧化碳,以及少量二氧化碳。美国有95%的氢气通过这种方法来制造。为了获得氢气所消耗的能量比直接使用电能更多。因此,氢气制取技术需要革命性的技术出现才能为将来氢能源汽车的普及铺平道路。
2.3 新能源汽车过度依赖国家补贴
目前国内外新能源汽车存在的问题之一就是补贴的依赖程度还比较高,补贴需要更具合理性。我国的汽车市场规模庞大,但发展基础薄弱,能否实现全产业链的协调发展,其中政策的制定是系统的工程,没有补贴不行,补贴时间过长也不行。最近国家对新能源汽车政策补贴的退坡给出了时间表,具体为:从2017年到2020年,除燃料电池汽车外其他车型补助标准适当退坡。2017~2018年补助标准在2016年基础上下降20%,2019~2020年补助标准在2016年基础上下降40%。企业的当务之急是,实现核心技术的突破,降低成本,提高产品的安全性和可靠性,改变单纯依靠补贴的盈利模式[5]。
3 纯电动汽车与氢燃料电池汽车发展前景展望
从世界范围来看,由于近年来电动汽车的技术突破,使得各国政府在推广新能源汽车方面都把注意力放在了电动汽车上,而氢燃料电池仅有少数几个国家在力推,如日本政府力推氢能源汽车,补贴力度很大。而且各大汽车厂商的研发重点也是电动汽车,如通用、奥迪、奔驰和宝马等。因此,随着充电桩的建设加速,未来十年至二十年应该是纯电动汽车的春天,将迎来最好的发展机遇。但是如果电池容量及电池快充技术在未来数年内没有大的突破,则氢燃料电池汽车则有机会赶超纯电动汽车,毕竟,氢燃料电池汽车充满氢气只需3分钟,却可以行使超过700公里,未来可能超过一千公里。纯电动汽车和氢燃料电池汽车谁将成为未来的主流车型取代燃油汽车,取决于各自技术突破的速度以及政策支持。如果电池容量及快充技术在高效清洁制氢技术之前获得突破,那么纯电动汽车将成为未来主流新能源汽车,否则氢燃料电池汽车将超越电动汽车成为未来主流新能源汽车。
从技术发展成熟度和中国国情来看,混合动力汽车可以作为大面积充电网络还没建立起来之前的过渡产品,而纯电动汽车应是我国目前大力发展的方向。但是我国也应加快氢能源汽车基础研究以及完善相应的工业体系,避免未来出现氢能源汽车大规模替代燃油汽车时处于被动地位。
【参考文献】
[1]孟欣.纯电动汽车的应用及发展概述[J].科技广场,2010,7:147-149.
[2]肖九梅.氢燃料电池汽车及其电池现状[J].电力电子,2013,3:50-54.
[3]毛宗强,甘颖.氢燃料电池汽车新进展[J].太阳能,2112,8:17-22.
篇3
【关键词】建筑节能;发展现状;节能门窗
0.前言
由于我国经济一直没有从粗放型的增长方式中改变出来,从而引起了一系列的高污染、高能耗的问题,针对这些问题,我国“十二五”规划中明确提出“建设资源节能型、环境友好型社会”的要求,而且建筑能耗占我国能源消耗的大部分,随着建筑业的快速发展,建筑能耗将会以更快的增长方式变化。因此,大力发展建筑节能技术,降低建筑能耗对社会的可持续发展具有重要的意义。
1.建筑节能的定义
建筑节能的定义分为狭义和广义之说,狭义的建筑节能指的是在建筑物正常使用期限内,为了达到降低能源消耗、减轻环境负荷,使环境得到有效的改善的目的,从而充分利用可再生资源,并尽可能的使建筑设备的能效系数得到提高,最大限度的降低建筑物结构的能量损失,在既保证建筑功能和要求的前提下,又能达到节省能源的目的。广义的建筑节能指的是在从建筑材料的开采、生产、运输直到建筑寿命期终止这一过程中,保证每个环节上都能充分利用能源材料,并提高其利用率,从而既保证了建筑的功能和要求,又达到了降低能源消耗、减轻环境污染、改善环境的目的。
目前,被普遍认可的定义为在进行建筑物的建造的全过程中,不仅要合理的使用能源,降低能耗,有效的提高能源利用率,而且还要提高建筑的舒适性,保证生活和工作的质量。
同样,建筑能耗,被大家普遍接受的定义为在建筑正常使用期限内,所消耗的能耗均是为了维持建筑的正常功能。
2.我国建筑节能的发展现状
2.1我国建筑能耗现状
长期以来,我国社会发展和国民经济所面临的主要问题就是由于人口过多,人均能源占有量偏低、国民生产总值能耗过高。近些年,随着我国建筑业的蓬勃发展,建筑能耗增长速度急剧变快,其具体原因如下:首先,房屋建筑的数量不断增多。据有关数据统计,近几年,随着人民生活水平的不断提高,人口数量的不断增加,房屋建筑也在逐年的增多,每年人均新增房屋面积大约有1.3~1.5m2。
其次,城市化进程不断加快,农村剩余劳动力纷纷涌入城市的建设中,然而同农村相比城市的生活水平高出很多,因此,城市人口的人均能耗也要比农村人口高,相当于农村能耗的3.5倍。
再次,随着人们工作的需要,生活水平的提高,对房屋建筑的热舒适性的要求逐渐提高,如:在冬天,室温由原来的12℃-16℃,已扩建到18℃-20℃;夏天,室温由原来的32℃,逐渐降低甚至已到22℃.可想而知,温度差距的不断加大,要消耗多少的能量。
最后,采暖区逐渐向南扩展。目前,我国的空调制冷范围逐渐扩大,横向上已由原来的公共建筑扩展到居民建筑,纵向上已有南方逐渐扩展到北方,与此同时,使用采暖和空调的时间也在不断延长。
2.2我国建筑节能现状
我国国土面积广大,南北跨区大,横跨寒、温、热等几个气候带,气候类型复杂多样。由于这种原因我国将建筑热工设计区划分为5个,分别是温和地区、夏热冬暖地区、夏热冬冷地区、寒冷地区、严寒地区。此标准实施后有效的节省了30%-50%的能源。为了进一步促进我国北方地区建筑节能工作的进行,建设部相继又颁布了《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》jgj129-2000和《采暖居住建筑节能检验标准》jgj132-2001。实践证明效果良好。
夏热冬暖区属于亚热带湿润季风气候,气候特点为夏季漫长,几乎没有冬季,气温高且湿度大,太阳辐射强。按照节能的设计标准看,分别从提高建筑物本身保温隔热性能和提高采暖空调的效率两方面入手,这样既可以满足建筑室内应有的温度条件,又可以节省大约一半的采暖空调能耗。
我国的长江中游地区属于夏热冬冷地区,人口相对稠密,经济十分发达,因此,空调采暖的能耗也十分大,为了尽快解决此项问题,建设部颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》jgj134-2001,要求空调采暖的能耗至少要降低至传统居住建筑节能的50%。
3.具体建筑节能技术的应用与发展
节能门窗技术应用与发展。
建筑外窗由多种不同的材质组成,这就决定了它的热工性能也是不同的,再加上窗户的生产、应用、密封、安装技术的不同,从而导致建筑外窗的保温性能也是不同的。目前,我国常用的建筑外窗有:钢窗、玻璃钢窗、不锈钢窗和钢塑复合窗、木窗、PVC塑料窗、铝塑复合窗、铝合金窗等,这是根据玻璃材质的不同而划分的。接下来将以木窗、钢窗、铝合金窗等三种窗户为例进行详细的阐述。
3.1木窗
优点:木窗的保温性能相对较好。
缺点:受到木材这种材料的限制,致使其耐燃性和耐潮性很差。
目前,我国生产的木窗都是高档的,价格十分昂贵,所以这种窗户仅仅适合富人,对于一般的普通层次很少有市场。
3.2钢窗
钢窗一共包括五类,分别是:空腹钢窗、实腹钢窗、彩色钢板窗、不锈钢窗和钢塑复合窗,其中,前两者在20世纪70-80年代,被广大建筑者所选用,市场的占有率也高达70%以上,但由于它们的保温性能相对较差,逐渐被市场所淘汰,目前,几乎已经没有使用的了。取而代之的是彩色钢板窗和不锈钢窗,它们具有物理性能较高、密封性能好、耐久性好、装饰效果好、使用寿命长等特点,但是其保温隔热性能相对还是较差。
3.3铝合金窗
铝合金窗主要有两类,分别是普通的铝合金窗和断热铝合金窗两种。其中前者是70年代末引进的,80年展起来的,窗框的材质是铝合金的,具有耐久性好、装饰效果好、轻质、高强等优点,然而缺点还是大部分普通窗户存在的问题:保温隔热性能差。目前已被淘汰。然而取代它的是断热铝合金窗,同期相对比较,保温隔热性能很好,但是缺点是价格昂贵。
4.结束语
随着能源危机的不断加深,环境的不断恶化,节约能源,保护环境是我国长期的、艰巨的任务,而且建筑能耗是我国能源消耗的重要组成部分,实行建筑节能,发展建筑节能技术对于节约能源,缓解能源危机具有重要的意义。因此,建筑领域要将建筑节能问题重视起来,并依据实际国情因地制宜的采取切实可行的方法大力开展建筑节能工作。
【参考文献】
[1]涂逢祥.建筑节能[M].中国建筑工业出版社,2004.
[2]黄振利.外墙保温隔热技术[M].中国建筑工业出版社,2004.
[3]付祥钊等.中国过渡地区建筑节能标准.中法建筑节能交流会内部资料,2002.
篇4
【关键词】生物能源;发展现状;优点;发展前景;可替代能源
在全球资源短缺与能源危机的大背景下,各国都在积极寻找可以部分替代地球石化资源且污染较小的能源,而生物能源作为一种兼具矿物能源和其他新能源特点、优势的可再生能源,成为各国关注的重点。迄今为止,以粮食为原料的第一代生物能源已经在很多国家的生产领域内应用,取得了客观的技术和经济效果,人们对生物能源替代石油能源有了普遍的认可和共识。但是,关于生物能源的争论一直不断,下面就探讨一下当前生物能源现状,以窥探生物能源的发展前景。
一.生物能源的优点
生物能源,是指通过生物的活动,将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体、乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。其不同于矿物能源,又区别于其他的新型能源,同时兼具两者的特点和优势,是目前一种应用前景良好的可再生能源。它的开发与利用,不仅能解决能源危机问题,还能减少环境污染,改善日渐恶化的生活环境。这些优势主要是通过以下几个方面体现的。
第一,用于开发成为生源能源的植物,在生长过程中可以吸收大量的二氧化碳,进而降低大气环境中的二氧化碳浓度,有助于降低大气环境污染;第二,生物燃料能够充分的燃烧,在环境中可以很好的分解,降低空气中的粉尘含量,对控制雾霾等空气状况有着良好的作用;第三,能源植物的种植,对农田、水土保持、生态系统、野生动物及水质保护等都有着积极作用,有助于解决环境与生态问题。由此可见,生物能源的优点是较多的,不仅能缓解能源危机,更能保护我们所生活的环境不受污染,构建一个健康、和谐的生活家园,保护人类身体健康。所以,生物能源的开发与利用必将成为可持续发展的新兴产业,有着广阔的发展前景。
二、生物能源发展现状与发展前景
现阶段,生物能源主要有生物柴油、燃料乙醇、生物制氢、沼气等几种形式,下面从它们的发展现状入手,探讨生物能源的发展前景。
第一,生物柴油。当前,生物柴油的主要原料为植物油,世界各国采用的植物油也各不相同。比如,美国以转基因大豆油为原料,加拿大以双低菜籽油为原料,巴西以蓖麻油为原料、马来西亚以棕榈油为原料。关于生物柴油的制法,目前有四种常用的技术方法,即微乳液法、高温裂解法、酯交换法、直接混合法。此外,我国清华大学的相关专家学者提出了工程微藻法,这一技术方法还没有成熟并推广使用,但是已经取得了阶段性研究成果。生物柴油在成品油市场上已经有了广泛应用,欧洲地区应用的较多,但是实际开发生产中一直存在低收入、高投入问题,这是阻碍生物柴油发展的主要问题。
第二,燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生产规模最大、应用范围最广的一种生物能源。其生产中所采用的原料主要有四大类:纤维素原料(农作物秸秆、柴草、伐木剩余物等)、糖质原料(甘蔗、甜菜等)、淀粉质原料(玉米、大米、甘薯等)及其他原料(亚硫酸盐纸浆废液等)。就目前而言,生物制合成燃料乙醇的方法主要有两大类,分别是生物法、化学法等,每一种方法的工艺流程既有相似又有不同。最常用的是生物法中的发酵法,特别是糖类作物发酵乙醇的方法最为成熟。在实际情况中,燃料乙醇生产一直面临着原料不足、成本高等问题,所以从长远角度看,利用纤维植物转化成燃料乙醇的技术方法是一种很理想的方法,不仅成本低,又能解决原料不足问题。
第三,生物制氢。生物制氢的应用,既为生活提供了所需要的氢气,又开辟了一种废物回收利用的新途径,是一种绿色的生物能源生产工艺。生物制氢的原料是相当广泛的,有牛粪、淀粉废水、豆制品废水、玉米秸秆、酒糟、纤维素、污水等。制法具体有光合生物产氢、发酵细菌产氢、光合生物与发酵细菌的混合产氢等。鉴于生物制氢的主要原料很多,应用起来较方便,是未来能源制备技术的主要趋势之一。但是,生物制氢依然有许多技术问题有待创新与突破,如光合生物产氢方面,唯有实现创新才能促进这一种生物能源的开发与利用。
第四,沼气。沼气是一种抗爆性、燃烧值很高的绿色能源,其原材有禽兽粪便、食品加工废物、作物秸秆、酒精废料等。作为一种绿色、清洁的生物能源,沼气不仅在发达国家应用广泛,在发展中国家也有着广泛运用,而我国沼气主要运用于农村地区,如供暖、做饭等,工业领域应用现状不如农村地区,且缺乏系统化的发展。
以上是最常见的四种生物能源形式,在发达国家的开发与利用比较广泛,但在发展过程中均遇到了不同问题。比如,生物柴油的低收入、高产出问题,生物制氢的技术创新问题,这是生物能源发展的主要障碍。我国作为发展中的国家,生物能源研究起步较晚,但是发展速度加快,生物能源发展有着极好的前景。我国应基于资源优势,借鉴发达国家经验,并坚持自主研发,推动国内生物能源发展。
三、结语
综上所述,生物能源的开发与利用有效缓解了能源危机和环境污染问题,是科学技术的一次进步,更是人类文明进程中的一场重要变革,是人类智慧与崇明才智的展现。随着我国经济社会的快速发展,能源需求量越来越大,环境问题也越来越严重,为解决能源问题和保护环境,必须积极开发与利用生物能源。一方面,加大生物能源研发力度,另一方面增加资金投入,同时对生物能源的产业化发展进行统筹规划,建立一条科学的产业化发展道路,实现可持续发展。
参考文献:
[1]王莉.生物能源的发展现状及发展前景[J].化工文摘,2009,02:48-50.
[2]唐三元,席在星,谢旗.甜高粱在生物能源产业发展中的前景[J].生物技术进展,2012,02:81-86.
[3]邱桂红.生物能源的开发与利用策略[J].现代农业科技,2010,09:265+267.
篇5
有媒体近日称,相关方面正考虑在2013年设立一个主管能源事务的“超级部委”,取代目前的国家能源局。实际上,这个猜测常常在换届前出现。而与2008年相比,现在成立能源部的动力,的确要大很多。中国在过去的5年内,能源消耗量急速膨胀,能源相关问题也跟着急速膨胀。煤电矛盾导致电力短缺,原油对外依存度急速攀高,天然气成品油价格改革等,很多能源问题已经到了不能再拖的地步。我国的确需要有专门的能源部,进行能源思考和能源决策,以及确定更长远的能源战略。
鉴于现状,我国能源问题需要更独立全盘地思考。比如说,目前我国能源消费占全球消费总量的20%,预计能源需求在2020年前仍将保持大幅度增长的趋势。但问题是,这些能源将从哪儿来?会面临着什么样的价格?还有,国家发改委近日提出我国资源消耗为基础的发展模式难以为继。这种观点大家早已听得很多,大部分人也都相信难以为继,而问题是,为什么政府说了这么久,高能耗现状却依旧未得到改变?因此,未来我国的确需要更多的有关转型时期障碍的讨论,需要对这些障碍进行更深层次的理解,并积极思考如何解决这些障碍。
应对气候,我国的新能源发展迅猛。但是,到2010年底风电装机仅占总装机的3.2%,贡献电量为总量的1.2%,太阳能可以忽略不计。可以说,在相当长一段时间,我国仍将以煤电为主。煤电现在提供了我国70%的一次能源和80%的电量,而且由于清洁能源增量满足不了能源需求的增量,煤炭需求的绝对量还会持续增加,碳排放的挑战也只会越来越大。此外,石油价格越高,石油动荡的原因就会越多,我国能源安全压力也会日益增大。为了解决煤电矛盾,国家发改委于2011年底选择对煤炭价格进行限价,意味着未来煤电矛盾将依旧。上述诸多困难和挑战,都要求今后我们需要从更长远更战略性的角度来思考我国的能源问题。
中国目前处于城市化工业化阶段,这个发展阶段的主要特征是经济增长快,能源需求增长快、排放高。对比发达国家经济发展历程,虽然有能源稀缺程度、环境空间、技术水平等的不同,但是,目前我国的许多经济发展问题,如高耗能,高排放,粗放式经济增长,重工化经济结构,能源效率低等,都是经济发展的阶段性特征,基本符合发展的规律性。总结国际经验,快速增长的经济常常是比较粗放的,快速增长和效率很难兼顾。当然这不是说我国不需要节能减排,而是说明我国节能减排的难度。也说明实现节能减排目标,需要政府更大的决心和努力。
未来的超级能源委,或者我们暂称“国家能源部”,其主要职责包括能源战略和能源政策制定、能源行业管理、能源相关技术研发、环保能源的生产和利用等。该部也应该是政府在能源科学研究领域的主要的管理和资助机构,通过科技进步来拓展未来的能源选择。另外,国家能源部还需在能源问题上进行国际合作和确保我国应对能源危机的能力。
那么,未来国家能源部的主要工作应该从以下几个方面着手:宏观来说:包括促进安全有竞争力的和有利于环境保护的能源生产,保障能源供应;维护国家能源安全,促进国际核能源安全利用;对能源数据和价格进行信息收集、分析和研究,制定长期的能源供应和使用政策;提高能源使用的效率和有效的需求侧管理。
国家能源部还将负责管理石油战略储备。除了保证适量的石油储备,石油的易得性和石油价格博弈,还要负责定期审查储备情况,并就储备相关问题向政府提出建议。具体还包括进行必要的替换,和临时性借调原油帮助石油公司解决因运输等问题造成的暂时供应困难。
面对能源未来和低碳发展,国家能源部的具体任务是减少对化石能源的需求和依赖,促进可再生能源的开发利用,提高能源利用效率,实现需求侧管理,保障能源供应;减少对外国石油的依赖;减轻贫困人群对能源价格上涨的负担;增加可再生能源技术的可行性和利用性;增加建筑物和电器的能源利用效率;增加工业的能源利用效率;促进国内生物能源工业的发展,等等。
篇6
关键词:煤化工;煤炭;新型煤化工技术
1煤化工技术的发展
1.1煤化工技术的发展现状
煤化工技术是将煤作为加工原料,利用一些化学手段将煤转化为气体、液体和固体燃料以及其他用于生产生活的化学品的过程。煤化工主要包括煤气化、煤液化、煤干馏等化学加工方法。煤化工的发展历史比较长,早在18世纪后期,全球已经进入煤化工时代,并且在19世纪煤化工技术已经发展完善形成完整成熟的煤化工体系。虽然,在20世纪时,因为石油、天然气的利用削弱了煤炭化工产业的发展速度和规模,但是随着石油、天然气资源的日渐枯竭,煤炭化工产业又逐渐开始复兴。煤炭能源是我国能源结构中重要的组成部分,是确保我国能源安全以及利用的最重要的基础能源之一。所以,煤化工技术在我国的发展比较成熟,同时,在煤化工技术开发研究中,我国也处于比较先进阶段。我国目前仍以煤炭资源为基础能源的能源利用结构不能在短期内改变,因此,更好地发展探索新型煤炭技术是一个急迫而重要的挑战。如今,我国的煤化工产业发展基本处于集约化发展阶段,这样可以保证我国煤炭技术的充分研究利用,并且能够保证资源的合理有效分配,是适合我国发展实际的煤化工发展方式。
1.2煤化工技术
煤化工技术主要是对煤炭资源的再加工生产过程,主要的加工方式有:(1)煤干馏。其实更准确地说是煤焦化,也就是利用煤进行蒸馏加工后生产的焦炭、焦油以及焦炉气等。这些产品一般在化工、医药、农药等产业广泛应用。(2)煤气化。这是生活中比较常见的一种煤化工产品,没有普及天然气的地区,一般都会用煤气作为重要的燃料满足生活中的燃料需求。(3)煤液化。煤液化主要分为直接液化和间接液化。煤液化是将有机质转化为流质产物,利用煤液化产品的碳氢化合物可以代替石油以及石油相关的产品。因此,目前煤液化技术是新型煤化工技术的主要研究发展方向。
2新型煤化工技术的发展现状和发展前景
新型煤化工技术是在煤化工技术的基础上,利用高新技术,获取洁净能源以及产品的新兴技术手段。新型煤化工不仅可以提高煤炭资源的利用率,并且可以使煤化工产品对环境和空气的污染降至最低,新型煤化工技术最重要的研究探索方向是煤化工产品可以代替石油及其相关产品。
2.1我国新型煤化工技术的发展现状
目前我国的新型煤化工产业发展状况比较好,以煤制油、煤制烯烃和煤制天然气为代表的新型煤化工技术已经实现商业化示范运行,并且在重要工艺阶段以及关键技术拥有完整自主知识产权。根据我国煤化工产业的规划来看,我国的煤化工产业主要集中于新疆、内蒙、陕西省区,因此,这三个重要的煤化工产业地区也是我国新型煤化工技术的重点发展区域。
2.2新型煤化工的发展前景
新型煤化工技术的主要优势就是清洁能源以及有效利用煤炭资源。目前我国的新型煤化工产业发展前景较为乐观主要是因为以下几方面原因:(1)资源丰富。我国的石油和天然气储量虽然相对不足,但是煤炭储量较为丰富,可以满足新型煤化工产业的充足的煤炭资源需求。除此之外,我国的水资源也比较丰富,可以适应煤化工产业的耗水需求。(2)交通便利。目前我国的高速公路、铁路组成的陆上运输网较为广阔,可以保证煤化工产品能够快速方便的运输,而且我国还有专门的煤炭运输铁路,可以确保新型煤化工产业的运输需求。
3结语
新型煤化工技术的发展可以有效利用煤炭资源,并且可以代替石油资源,这在很大程度上可以缓解我国石油资源不足的情况,所以,新型煤化工技术的发展极其重要。随着科学技术的提高,对新型煤化工技术也会有所帮助,能够对煤炭资源进行更充分的利用,这需要我国煤化工技术人员的不停探索和创新。
作者:张洁 单位:山东港通工程管理咨询有限公司
参考文献:
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经上级主管部门最终审核确认,2006年至2008年我市单位gdp能耗分别降低4.99%、3.47%、二、2012年我市节能降耗工作现状
三、建议与对策
节能降耗目标考核是一把双刃剑,一边是单位gdp 能耗,一边是单位gdp 电耗,任何一项不达标,节能目标就不算完成。从目前的现状看,我市的节能工作最主要就是节电,在做好节能降耗工作的同时要将电量的控制放在首要位置。
1、我们在继续稳步发展一些高耗能的支柱产业的同时,必须以产业结构调整为抓手,严格控制新建高耗能项目,提高规模企业准入门槛;利用区域优势,通过招商引资引进一些污染小、附加值高的项目,逐步优化产业结构,推进结构节能。
2、加强对重点能耗企业的监测预警。耗能大户在全市的能源消费总量中占比大,是节能的重点所在,节能降耗主管部门要密切关注重点用能企业的能耗变动趋势,加大检查、监督力度,发现问题,及时预警;同时要进一步挖掘重点能耗企业节能潜力和空间,督促企业加强自身组织领导,落实节能目标责任制;建立健全能源计量、统计制度,督促企业加强能源计量管理,配备合理的能源计量器具、仪表,特别是年耗能5000吨以上的4家企业要加强能源统计,建立健全原始记录和统计台账,通过直观的台账数据可以让企业分析现状,查找问题,采取切实可行的节能措施,做到自我监测和自我调控。
3、加快企业节能技改项目的实施,提升能源利用技术水平。要积极督促高耗能企业增加节能项目的资金投入,保证淘汰落后产能、技术改造和节能项目的顺利开展,加大节能项目的建设力度,使之尽快对企业的节能降耗发挥作用。
4、节约用电,控制电力消费。全社会电
力消费的控制重点在二、三产业,针对我市用电过快增长的现状,应鼓励和引导低电耗高产出企业多生产,适当限制高耗能低产出企业的生产;加大宣传力度,增强商业、服务业、机关事业单位和居民生活的节电意识,挖掘节电空间,为完成节能降耗目标添砖加瓦。
篇8
关键词: 海洋能 潮汐能 波浪能 发电
中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)07(b)-0000-00
随着化石能源的逐渐枯竭,可再生能源逐步引起了人们的重视。作为蕴藏于海水中的可再生能源,海洋能主要包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能等。潮汐发电利用潮汐能进行发电,波浪能发电利用波浪发电装置将波浪能转换成电能,温差能发电利用海洋表层和深层的温差,对中间介质进行沸腾冷却,驱动涡轮机运转,带动发电机发电,海流能主要利用海流流动推动水轮机发电,而盐差能发电则是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能,再利用水轮机发电。
1 概述
现海洋能通常是指蕴藏于海水中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能等。巨大的海洋能资源,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,具有很好的开发前景。
2 发展现状
全世界的海洋能贮量极其巨大,据估算,潮汐能约27亿kw,波浪能约25亿kw,海流能约50亿kw,温差能约20亿kw,盐差能约26亿kw。我国海洋能源十分丰富,据估算,潮汐能资源约为1.9亿kw;波浪能的开发潜力约1.3亿kw,沿岸波浪能0.7亿kw; 海流能0.5亿kw;海洋温差能和盐差能分别有1.5亿kw和1.1亿kw。尽管海洋能贮量巨大,但目前开发利用程度非常低。
2.1 世界发展现状
目前,世界上对潮汐能,波浪能的开发在技术上比较成熟,很多国家都已经建造了潮汐电站和波浪能电站,海流能、温差能和盐差能的开发利用都还在试验阶段,技术上还有很长的路要走。
据不完全统计,截至2007年底世界潮汐电站的总装机容量约为30万kW,仅开发了万分之一的潮汐资源。世界上最大的潮汐电站是1966年建成的法国朗斯潮汐电站,总装机容量为24万kW,单机功率为1万千瓦,共24台水轮机,年发电5.44亿度。
波浪能发电是继潮汐发电之后,发展最快的一种海洋能源的利用。目前世界上已有日本、英国、爱尔兰、挪威、西班牙、葡萄牙、瑞典、美国和中国等国家和地区在海上研建了波浪能发电装置。英国于2000年11月在Islay岛建成一座500kW岸式波浪发电站(振荡水柱空气透平发电机组),为当地400户居民供电,并与苏格兰公共电力供应商签订了15年的供电合同。葡萄牙2.25MW波浪发电项目经过三年开发之后,于2008年9月在葡萄牙里斯本隆重开张,号称世界第一座海浪发电机。但2009年3月宣告失败。
1979年8月美国在夏威夷建成第一座闭式循环海洋温差发电装置是温差能利用的一个里程碑。这座50kw级的电站不仅系统地验证了温差能利用的技术可行性,而且为大型化的发展取得了丰富的设计、建造和运行经验。美国50KW MINI―OTEC号海水温差发电船,由驳船改装,锚泊在夏威夷附近海面,采用闭式循环,工质是氨,利用深层海水与表面海水约21~23℃的温差发电。1979年8月开始连续3个500 h发电,发电机发出50 kW的电力。瑙鲁海水温差发电站是日本“阳光计划”,1973年选定在太平洋赤道附近的瑙鲁共和国建25 MW温差电站,1981年10月完成100kW实验电站。该电站建在岸上,将内径70 cm,长940 m的冷水管沿海床铺设到550m深海中。最大发电量为120 kW,获得31.5 kW的净出力。
从2001年开始,马塔切纳与意大利科研人员合作研制出世界上第一台海流能发电机样机,并在墨西拿沿海地区进行发电试验并获成功,产生电能容量可达40 kW。经过试验后,设计装机容量最高为130 kW,并于2006年4月3日与意大利国家电力公司的电力运输网实现并网发电。目前,世界上只有以色列建了一座150 kW的盐差能发电的实验装置,实用性盐差能发电站还未问世。
2.2 国内发展现状
我国对潮汐能的利用比较早,波浪发电的研究相对起步较晚,而海流能,温差能和盐差能的利用也是停留在试验阶段。自1958年,我国陆续在广东顺德东湾,山东乳山和上海崇明等地建立了几十座潮汐能发电站,是世界上建潮汐电站数量最多的国家。不过建成的大部分潮汐电站由于建造水平低、经济效益差、利用价值少均已废弃,至今只有7座电站仍在正常运行发电。目前,这7座潮汐电站的总装机容量为7660 kW,年发电量超过1000万度,年发电量仅次于法国、加拿大,居世界第三位。
作为世界上主要的波能研究开发国家之一,我国从20世纪80年代初开始,主要对固定式和漂浮式振荡水柱波能装置以及摆式波能装置等进行了研究。1985年中科院广州能源研究所开发成功利用对称翼透平的航标灯用波浪发电装置。经过十多年的发展,我国已有60~450 W的多种型号产品并多次改进,目前已累计生产600多台在我国沿海使用,并出口到日本等国家。
温差能利用方面,1985年我国科学院广州能源研究所开始对温差利用中的一种“雾滴提升循环”方法进行研究。1989年,该所在实验室实现了将雾滴提升到21 m的高度记录。同时,该所还对开式循环过程进行了实验室研究,建造了两座容量分别为10 Wt和60 W的试验台。
我国海流能发电研究始于1982年。1984年,哈尔滨工程大学在实验室研制成60 W水轮机。1989年研制成1 kW河流能发电装置并在水库里进行了两个月的发电试验。我国于2000年建成70 kW潮流实验电站,并在舟山群岛的岱山港水道进行海上发电试验,是世界上第一个漂浮式潮流能试验电站。从研究水平看,我国研建70 kW潮流能实验电站在国际上居领先地位,但尚有一系列技术问题有待解决。
盐差能利用方面,我国西安冶金建筑学院于1985年对水压塔系统进行了试验研究。上水箱高出渗透器约10 m,用30公斤干盐可以工作8~14 h,发电功率为0.9~1.2 W。
3 存在问题及发展趋势分析
3.1 技术方面问题
现有的潮汐电站水电工程建筑物的施工还比较落后,水轮发电机组尚未定型标准化,潮汐电站比较复杂,潮汐大坝会对环境造成影响,这些都是潮汐能开发中存在的问题。波浪能转换成电能的中间环节多,效率低,电力输出波动性大。由于波浪能的不稳定性,如何积累、存储波浪能使其成为有用的能源,如何提高设备的抗恶劣环境的能力等问题都限制了目前波浪发电之发展,致使波能发电系统研究开发成长趋缓。
海流能、温差能和盐差能的开发利用都还在试验阶段,技术上还有很长的路要走。
3.2 经济方面问题
从数据分析看,潮汐发电和波浪发电的单位千瓦造价相对较高,发电机组利用率不高。位于福建宁德福鼎沙埕港八尺门的潮汐电站建设项目已完成预可行性研究报告,一期电站装机为2.4万kW,工程总投资为5.3亿元,合单位千瓦造价20208元。由于潮汐发电是波动和间歇的,输出功率变化大,发电机组利用率不高。2008年江厦潮汐电站的年发电量为721万千瓦时,上网电量为693万千瓦时。汕尾100 kW岸式波力电站的投资为210万元,合单位千瓦造价21000元。该波力电站于1996年12月开工,设计年平均功率为20 kW,年发电量17.52万千瓦时,设计年利用小时数为1752 h。
3.3 发展趋势分析
近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。我国2007年的《可再生能源中长期发展规划》中指出,“要积极推进海洋能的开发利用,重点发展潮汐发电,到2020年我国要建成潮汐电站10万千瓦”,其中并未提及波浪发电发展目标。而且目前把利用潮汐发电等同于常规小水电来开发,也削弱了开发利用潮汐能的积极性。
4 结语
该文对潮汐能、波浪能、温差能、海流能和盐差能等海洋能发电的工作原理、应用方式、发电关键技术等内容进行了介绍。通过对上述各种海洋能发电的国内、外发展现状的收集整理,分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题,在此基础上对海洋能发电进行了展望,认为海洋能发电属于清洁能源发电,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,海洋能发电具有很好的发展前景,但由于技术上和经济上存在的问题,近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。
参考文献
[1] 高艳波,柴玉萍,立慧清,等.海洋可再生能源技术发展现状及对策建议[J].可再生能源,2011,29(2):152-156.
[2] 沈利生,张育宾.海洋波浪能发电技术的发展与应用[J].能源研究与管理,2010(4):55-58.
篇9
关键词:可再生能源 可持续发展 对策
1.开发利用新能源的必要性
1.1中国的能源现状
中国人均资源占有量还不到世界水平的一半,人均能源消费量为世界水平的55%。按目前的开采速度,我国的石油储量已不能满足战略发展的需要,国内石油开发和生产不能适应经济和社会发展的需要,供需矛盾日益突出,每年花大量外汇进口石油,这是难以为继的。
1.2我国的可再生能源
其实,中国具有丰富的可再生能源。据统计,可开发利用的风能资源为2.5亿千瓦,太阳能利用条件较好的地方约占中国国土的三分之二以上;生物质能资源的可再生能量折合标准煤约为2.3亿吨;中国还拥有丰富的地热资源,储存条件较好,已勘探的40多个地热田的热储量相当31.6亿吨标准煤,远景储量达1354亿吨标准煤;中国海洋能资源约4.6亿千瓦,其中可开发的潮汐能为l亿千瓦,波浪及海流能约1亿千瓦。
因此,可再生能源作为一种重要的替代能源,将在未来能源供应中起着显著的作用。研究可再生能源对于缓解我国能源需求压了等问题具有广泛而深远的意义。
2.我国可再生能源产业的发展
经过多年的努力,我国可再生能源产业的发展已取得很大的进展。目前,已形成了风能、生物质能、太阳能和水能等一系列技术较为成熟、可规模化开发利用的可再生能源。
2005年,我国的风电开始蓬勃发展,基本具备了单机容量750kW及以下风电设备的制造能力,已有几个制造企业具备了小批量生产兆瓦级风力发电设备的能力。
生物质能的开发与利用,是今后我国发展可再生能源的一个重要方面。目前,我国的生物质发电技术已趋于成熟,可装机容量8亿千瓦时,发电量240亿千瓦时。生物柴油生产技术不断完善,可年产200万吨乙醇。
截止到2005年底,太阳能光伏发电技术已趋于成熟,全国太阳能热水器使用量和生产量均居世界第一。如今,我国正在酝酿和筹划规模为10万千瓦的塔式太阳能热发电项目。该项目使用1700面面积为10平方米的反光镜,采用现代控制技术,密切跟踪太阳,将太阳光精确反射聚焦到一点——集热器,加热蒸汽驱动汽轮机发电。如果在试验示范成功后进行大面积推广,则有可能引起能源领域里的变革。
水能开发方面,截止到2005年底,全国水电总装机容量为1.1亿千瓦,年发电量约4000亿千瓦时,占全国发电总装机容量的23%,总发电量的16%。我国水电勘测、设计、施工及设备制造均达到世界先进水平,已形成了完备的产业体系。
据预测,到2030年将煤消耗将减少到整个能源消耗的40%,新能源与可再生能源的比例将提高到21%左右。
3.实现可再生能源开发与利用过程中所面临的挑战
3.1政府支持力度不够
政府的支持是发展可再生能源的关键。我国可再生能源推广应用的地区多为边远贫困地区,社会效益显著,但经济效益不高。 20世纪80年代以来,国家为推动可再生能源的发展,采取了事业费补贴、研究与发展补贴、投资贴息和项目补贴等政策。但是,同国外比较,我国政府对可再生能源投入太少,这成为阻碍其发展的重要因素。由于投入过少,缺乏足够的开发与研究,不少关键性设备不得不进口,导致发展缓慢,产业化、商品化程度低,国家还需在这方面加大投资力度。
3.2对可再生能源发展战略意识不够
可再生能源的发展没有纳入政府的议事日程,在国家能源发展总体战略中的地位不突出,缺乏长期的发展目标,没有形成权威的长期发展规划和具体的实施方案。在国家能源统计体系中没有单列可再生能源开发利用量,也没有明确的可再生能源发电的发展目标。长期以来,可再生能源建设项目没有常规能源建设项目那样固定的资金渠道,虽然编制了长远规划和年度建设计划,但缺少必要的资金支持。这都是由于对可再生能源可以减少或替代常规能源和实施可持续发展的战略意义认识不足造成的。
3.3技术要求过高
除水电、沼气和太阳能热水器外,其它可再生能源发展还比较缓慢,产业基础也较为薄弱,应用规模较小,还没有形成支撑可再生能源技术大规模发展的人才培养、研究开发、设备制造和技术服务体系,突出表现为人才缺乏。其原因主要是资源特性、能源转化效率低、工艺设备材质要求高等,造成投资成本高于常规化石能源,并导致运行成本失去竞争力,形成了一定的市场障碍。
4.实现可持续发展的可行对策
4.1制定国家可再生能源整体发展规制
国家应明确可再生能源开发的整体和各阶段规划目标,以及其在能源开发和供应中所占的比例。可将规划目标按行政区域进行分解,也可按国家大型发电企业进行分解。在初期要有一定的强制性。
4.2加大可再生能源科技研发力度
我国目前在可再生能源科技方面与世界先进水平的差距较大,必须用前所未有的力度加大投入。建议国家安排专门资金,用于支持可再生能源开发利用技术研究。风力发电、太阳能发电技术涉及面广,学科综合性较强,但并非高不可攀。可由国家安排资金,引导大专院校、科研机构、设备制造企业和发电项目投资企业,组成产、学、研、用相配套的研发应用链。
4.3转变能源开发和供应的传统观念
要转变传统观念,改变一味追求大机组、大电厂等集中发电、集中供热的理念,更新观念,创造新的模式。可再生能源有能量密度低、分布分散、互补性强和技术设备规模较小的特点,我们在开发利用时,要避开其劣势,发挥其优势。构建小型联网发、供电方式,独立的发、供电方式与大型、集中发电、集中供热的方式并存,通过合理调度,共同支撑经济发展的模式。
可再生能源健康发展的研究开发和产业服务体系决不是一朝一夕的事情,让我们共同努力,共同促进我国可再生能源的发展,使其逐步从弱小地位走向能源主战场,逐步解决好我们所面临的资源和环境问题,真正实现中国社会和经济的可持续发展。
参考文献:
[1]郭文娟,薛惠峰.可再生能源的利用与可持续发展,2008(9)第六卷第三期(34)
篇10
关键词:中国的能源安全;低碳能源;可持续发展
第一章:国际能源安全现状及背景分析
1.1里海―俄罗斯―中亚地区在世界石油市场的崛起
里海地区主要包括哈萨克斯坦、土库曼斯坦和阿塞拜疆三个国家及俄罗斯、伊朗部分地区。当前里海地区已探明石油储量在1100亿至2400亿桶之间,约占世界总储量的18%,该地区天然气储量保守估计也有20万亿立方米以上,占世界总量的35%以上。在天然气方面,俄罗斯能源大国地位更为明显,拥有全球32%的已探明天然气储量,位居世界第一,是世界第一大天然气出口国,其周边邻国乃至西欧国家都高度依赖俄罗斯天然气供应。
1.2石油价格剧烈波动
波动成了目前国际石油供应所面临的主要问题。2007年,在美元大幅贬值及大量避险资金流入石油期货的双重推动下,国际油价从2007年1月18日的48.2美元 桶一路上涨,并于2008年第一个交易日首次突破100美元大关。油价又在7月11日攻上147.27美元的历史新高,离150美元整数关仅一步之遥。然而2009年1月初油价惊人地跌破35美元。
第二章:中国能源安全现状及发展方向
2.1中国能源安全现状
中国是全球最大的初级能源消费国,占用全球煤炭总消费量一半,世界排行第一,是世界上最大的温室气体排放国。
中国也是世界最大的发展中国家。近二、三十年来,中国经济发展很快,持续增长的经济带动能源需求也快速增长。尽管中国人均 GDP 世界排位还很靠后,但经济总量已超过日本,成了位列美国之后的世界第二。按国际能源署的统计,中国 2009 年能源消费总量达到 22.52 亿吨石油当量,比美国 21.70 亿吨高出 4%,成为全球第一大能源消费国。2007 年 12 月 26 日,中国国务院新闻办公室发表了长达 1.6 万字的《中国的能源状况与政策》白皮书,详细介绍中国能源发展现状、能源发展战略和目标、全面推进能源节约、提高能源供给能力、促进能源产业与环境协调发展、深化能源体制改革以及加强能源领域的国际合作等
政策措施。这部白皮书意在消除外界对中国能源需求迅猛增长的疑虑和担忧,它重点表明中国坚持能源可持续发展,将给世界各国带来更多发展机遇,为世界能源安全与稳定作出积极的贡献。
2.2中国低碳能源发展背景
中国有着丰富的可再生能源资源,目前,水电和太阳能热水器已发展成为比较成熟的产业,风力发电发展的条件已经具备,太阳能发电、生物质能利用等技术领域也具备了一定的基础。可以预计,未来二三十年内,可再生能源将成为中国发展最快的新型产业之一。中国要学习借鉴发达国家的技术和经验,积极大力推进水、风、太阳能等多种发电形式,把利用生物能源作为能源安全战略的重要组成部分积极予以发展,逐渐降低对煤的依赖程度。
以能源的可持续发展和有效利用支持经济社会的可持续发展,是中国能源发展战略的目标。为了实现这一战略目标在上述几个方面我们已经作了较为系统的研究,这里需要进一步强调以下几点:
一是要调整和优化能源结构。
二是要保障国家能源安全。
三是要紧跟世界能源发展趋势,及时转变能源发展战略。
2.3 2050年前中国能源发展阶段的战略定位
中国科学绿色低碳能源战略的基本内涵中国可持续发展的能源发展战略,可概括为“科学、绿色、低碳能源战略”。“科学”是指在科学发展观指导下,在科技进步的支撑下,实现节能提效基础上的科学的能源供需平衡;“绿色”(环保)是指实现环境友好的能源开发和利用;“低碳”是指明显降低温室气体排放强度并控制温室气体排放的增长。污染排放和温室气体排放是2个不同的概念,因而,绿色和低碳也是2个有差异的概念,但在中国能源的具体情况下,二者在工作方向上高度一致,走向绿色和走向低碳并行不悖。中国的科学、绿色、低碳能源战略可概括为:加快调控转型,强化节能优先,实行总量控制,保障合理需求,优化多元结构,实现绿色低碳,科技创新引领,系统经济高效。
第三章:低碳能源对中国能源安全性提高的意义
3.1.我国能源发展的现状
(1)能源供给能力不断增强。
(2)能源消费结构逐步优化。
(3)能源科技进步不断加快。
(4)能源体制改革稳步推进。
(5)能源国际合作成果丰硕。
3.2能源低碳化对中国意义重大
能源低碳化是全球趋势,也是中国目标。能源的转型是国家经济转型的关键环节,也是社会进步的重要标志。改革开放三十年来,中国经济持续高速增长,成就举世瞩目。发展低碳能源,是中国缓解能源与资源供需矛盾、遏制环境污染的重要途径,是全面落实科学发展观,加快推进新型工业化的必然选择,是建设资源节约型和环境友好型社会的重要举措,是促进经济又好又快发展,实现富民强国,构建和谐社会的迫切需要。尤其在当前国际经济尚未复苏的金融危机背景下,发展低碳能源更具有特殊的意义。开发太阳能、光能、风能、潮汐能、水能、沼气等低碳能源,由此可形成许多新兴产业,并可带动相关产业链的发展,从而扩大就业面,提高就业率,这对克服经济衰退,保增长、保民生、保稳定,促进社会和谐意义重大。(作者单位:中国石油大学人文社会科学学院)
参考文献:
[1] Wang Qiang. China's energy policy comes at a price.[J]. Science, 2008, 321(5893).
[2] Cyranoski David. Japan rethinks its energy policy.[J]. Nature, 2011, 473(7347).
[3] 华贲 . 中国低碳能源战略刍议 [EB/OL]. 中国能源网 http://,2009-9-18.
[4] 杜祥琬,周大地 . 实施科学、绿色、低碳能源战略 [N].学习时报,2011-5-3.