生物質能概念范文

時間:2023-12-19 18:03:43

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生物質能概念

篇1

關鍵詞:五年制高職 藥物分析 教學改革

在探索五年制高職教學模式之前,首先要了解五年制高職的概念和學生的特點。五年制高等職業(yè)教育是高等職業(yè)教育的一種重要形式,即學生入學的資格為初中畢業(yè),通過中考進入職業(yè)技術學院或具有舉辦五年制高職資格的高等職業(yè)學校,經過五年的學習獲得高職畢業(yè)文憑。[1]雖在類別上為普通高校,由于五年制高職學生的年齡特點,客觀上要求其教學模式有別于普通高校,其教學模式不能照搬高校模式。五年制高職教育的培養(yǎng)目標、人才規(guī)格、培養(yǎng)模式等又不同于中職教育,不能照搬中職教育模式,這就要求五年制高職學生教學模式必須兼顧高等教育與中職教育的要求,突出五年制高職的特色。

高職院校區(qū)別于普通高校的一個重要特點就是以職業(yè)技能培養(yǎng)為教學重點,以專業(yè)技能型人才為培養(yǎng)目標。高職院校藥物分析專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)崗位多為藥店、藥廠生產車間、醫(yī)院,從事如燈檢等藥物分析檢驗工作,因此,藥物分析檢驗所必需的各種儀器的操作,是學生應具備的重要專業(yè)技能之一。藥物分析一般是從藥物的性狀觀測、真?zhèn)舞b別、雜質檢查、含量測定4個方面對藥物質量進行控制,而前這幾項內容都要求學生具有一定的化學分析、儀器分析、藥物分析方面的基礎知識和實驗技能。因此,對于藥物分析專業(yè)的高職生來說,《化學分析》、《儀器分析》等基礎課的開設也應與專業(yè)技能培養(yǎng)結合起來,使學生通過學習掌握分析儀器的操作方法及化學分析的基本原理,再將這些知識和技能運用于具體的藥物分析中,通過學生的反復實訓練習和《藥物分析》課的學習,將《化學分析》、《儀器分析》的基礎知識綜合化,從而達到掌握藥物分析基本技能的目的。為此,筆者針對五年制高職院校學生的特點,結合高職院校的人才培養(yǎng)目標,以學生的技能培養(yǎng)為核心,認為藥物分析專業(yè)的教學改革,主要包括教材、教學方法和學生考核形式方面的改革,旨在探索一套適合五年制高職院校藥物分析專業(yè)的藥物分析課程教學模式。

1 教材改革

藥物分析是各級院校藥學相關專業(yè)的重要課程之一,但長期以來都沒有供五年制高職教育的教材,只能借用高?;蛘弑究平滩?。這些教材在教學內容和結構編排方面都體現出很強的學術研究性,注重向學生傳授系統(tǒng)的、科學的藥物分析知識,這些知識的理解需要有機化學、藥物化學、波譜解析等知識為基礎,對于初中起點的五年制高職學生來說,學習起來有一定的難度。而學生的實踐能力培養(yǎng)則力度不夠,主要靠簡單的實驗。近年來,隨著國內高等職業(yè)技術教育的迅速發(fā)展以及人才市場的需求變化,原來的藥物分析本科或高專教材無法適應五年制高等職業(yè)院校藥物分析專業(yè)的要求。因此,編寫一本適合五年制高職院校藥物分析專業(yè)藥物分析(包括化學分析、儀器分析、藥物分析)教材是教學改革的基礎。首先,應從這門課程的教學目的入手,即通過化學分析、儀器分析、藥物分析的學習掌握藥物分析工作者所必備的專業(yè)技能和知識。因此,在內容編排上應進行一定的調整,注意課程之間的銜接,化學分析等基礎課程與專業(yè)技能培養(yǎng)的對接。其次,應考慮到高職院校培養(yǎng)的人才層次,在教材中應強化實踐應用性知識而不是學術研究性知識,五年制高職學生的知識結構特點和年齡特點也決定了教材中應強化實踐應用性淡化學術研究性。筆者認為對于五年制高職學生來說,通過這門課程的學習應該掌握的技能是能根據《藥典》或者其他藥品的質量標準的規(guī)定,合理、正確用運分析儀器對被測藥物做出正確的質量評價。

2 教學方法改革

傳統(tǒng)藥物分析的教學內容一般從藥物的結構入手講述藥物的鑒別、雜質檢查、含量測定方法及注意事項和采用這種分析方法的原因,傳統(tǒng)的課堂教學以教師的教授為主,學生只是被動地聽、記筆記,而五年制高職學生的特點決定其理解有很大難度,極易產生厭學情緒,因此,最后只有少數有興趣的學生通過死記硬背勉強通過了考試(筆試),但藥物分析所必備的操作技能沒有掌握。久而久之學生對所學專業(yè)喪失信心。針對這一問題,筆者認為在教學應以以學生為主體,以教師為主導,從以下幾方面進行教學方法的改革。

2.1 多媒體教學的引入

研究表明,在學生的聽課過程中,如果有一定的視覺沖擊或是動手記筆記,能加強對所聽內容的記憶[2]。教材中的圖片都是黑白的,沒有立體感,不容易引起學生注意,特別是藥物分析的一些儀器,由于其價格因素,學校不可能提供充足的實訓條件。多媒體手段尤為重要,可以通過多媒體技術讓學生在模擬環(huán)境中操作,其生動的畫面和鮮艷的色彩也激發(fā)了學生的學習興趣,學生上課的注意力明顯提高,學習興趣大大增強,在讓學生間接地掌握了該儀器操作的同時也解決學校教學資源的緊張。

2.2 課堂提問的變化

在傳統(tǒng)教學中,每次新課前,教師大都要用幾分鐘時間回憶上次課的內容,一般都以提問方式進行,但多是面向全班學生的提問,因此不能引起學生的重視。我們在課堂教學中,以學生為主體,引導學生閱讀課本的有關內容,通過提問進行歸納總結,而且是個別提問,課堂提問的成績記入平時成績。為避免學生養(yǎng)成“死記硬背”的學習習慣,我們盡量不用那些靠念書來回答的提問方式。例如,在講授“藥物溶出度的測定”時,讓學生在一定時間內閱讀完教材的相關內容,然后分析每一步操作所需的儀器和操作方法,最后看屏幕上播放的溶出儀,提問溶出儀的操作步驟。對于第一位學生的回答,教師往往不立刻做肯定與否的評價,而是再提問另一位學生,讓學生自行判斷,最后教師作簡單的歸納總結。這樣的提問方式相當于在模擬實驗室中進行了“藥物溶出度的測定”實驗,大大調動了學生的學習積極性,又活躍了課堂氣氛,讓學生在輕松的環(huán)境中掌握了抽象復雜的知識。

2.3 作業(yè)的改革

作業(yè)是學生復習、鞏固所學知識的主要手段之一。作業(yè)的類型、題量都會影響到作業(yè)的效果。簡單地回答一些概念、解釋一些名詞也可以是作業(yè),在一定程度上也可以達到復習、鞏固所學知識的效果,但由于學生素質的差異以及人的惰性,對于這類作業(yè)的完成,不可避免的會有很多學生在不理解意思的情況下照書本抄寫,更有甚者連書本都不愿翻,直接抄同學的作業(yè)。原因是這樣的作業(yè)答案幾乎是固定的,無法體現學生的個體差異。有研究表明,學生的學習有如下規(guī)律:聽教師講解,只有0.5%的內容3個月后還能記住;如果讓學生親身體驗,有80%―90%的內容3個月后還能記住,有70%―80%的學生會運用所學的知識。[3]因此,筆者根據本學科的特點對作業(yè)的形式、內容進行了改革,取消了直接抄書的問答、概念題型,增加觀察、分析、判斷的作業(yè)類型,利用課后作業(yè)的方式,不僅達到了復習、鞏固舊知識的目的,同時也激發(fā)了學生的興趣,大大調動了學生的學習積極性。例如,制劑分析一章中“藥物的含量測定”,內容多而雜且重復,給學生的課后作業(yè)是讓學生以手中的藥物為測定對象,通過查閱藥典,歸納其含量測定方法,并用示意圖繪出其操作步驟和每一步操作所需的分析儀器。作業(yè)的完成時間為2周。對于沒有查到的學生可相互討論并請教教師。

學生在做作業(yè)的過程中,不是被動地抄寫名詞、概念,而是充分發(fā)揮了在學習活動中的主體作用,在研究、查找藥典中的相關內容時,復習、鞏固了課堂所學的相關知識,同時提高了思維和動手能力,大大激發(fā)了其對本課程學習的興趣。

2.4 以項目教學為模式加強學生操作技能的實訓

項目化課程的教學是以職業(yè)活動為主線,以完成項目任務為目標的學習活動。讓學生在做中學,在學中做,理論和實踐合二為一,用實際工作的需要去激發(fā)學生的學習積極性,用理論指導實踐去解決實際工作問題,表明了理論指導實踐的重要意義,從而增強學生學習知識的緊迫性。在項目任務實施操作的過程中,做到動作技能和實踐思維技能同步訓練,既知道怎樣做,還知道怎樣做才更好,提高學生的心智水平和技術素養(yǎng),使學生的實踐能力得到更有效的發(fā)展。[4]

藥物分析技術是一門實踐性很強的課程,能熟練操作藥物分析儀器是藥物分析專業(yè)學生必備的技能。項目教學在藥物分析課程實踐教學中的應用有很好的效果,例如,在講授“分析天平的使用”時,筆者改變以往的教學方式,直接將課堂放到天平室,讓學生邊觀察邊學習,從天平的結構入手,讓學生對照實物找出天平的一些部件,然后告訴其作用和工作原理,最后逐個講述稱量方法,讓學生反復練習,逐漸的學生不僅能準確稱量,還能排除天平使用時常見的故障。在該項目教學結束時還以小組為單位展開競賽。這樣的教學不僅提高了學生的學習興趣,而且使學生更為有效地掌握了所學的知識。

3 學生考核形式的改革

傳統(tǒng)的考試模式為筆試。而實踐性很強的藥物分析技術按照這種方式考核有很多弊端,某些掌握了一定操作技能的學生由于不善用文字表述而無法取得高分,而部分學生平時不學習,考前死背概念也能過關。這種考試方式不可避免地會產生“高分低能”現象。因此,筆者在教學過程中重視實踐技能的考核,在每一個項目模塊結束時對每個學生進行考核并評定成績,最后和理論成績綜合為最終成績。這一考試方式的改革,也使學生更為重視平時的學習和訓練、實踐,從而提高了其專業(yè)技能。改革后的藥物分析技術是一門實用性很強的學科,是筆者對五年制高職院校藥物分析教學改革的嘗試,學生普遍反映對這門課的學習興趣大增,并且覺得學習輕松愉快。筆者將按照五年制高職教育的培養(yǎng)目標,在實踐中不斷地升華、完善該學科的教學改革。

參考文獻:

[1]滕勇.五年制高職學生管理體系的構建[J].職業(yè)教育研究,2004.8,(9).

篇2

關鍵詞:生物質,稻殼,裂解,催化劑,氣相色譜(GC),氣相色譜-質譜聯用(GC-MS),

中圖分類號: S216 文獻標識碼: A 文章編號:

0 引言

近年來,我國的粗放型經濟已嚴重損壞了我國的生態(tài)平衡,沙塵暴天氣己嚴重威脅著我國的北部。為了避免我國生態(tài)環(huán)境的進一步惡化,必須建立一個經濟發(fā)展的新時代,這一新時代建立在資源和環(huán)境得以持續(xù)發(fā)展的基礎上,既滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要構成危害,也即可持續(xù)發(fā)展的概念[1]??沙掷m(xù)發(fā)展的新型資源觀逐步深入人心,在減少資源消耗的基礎上,提高資源的利用率,促進可再生資源的增長,使全球生態(tài)系統(tǒng)結構功能保持良好狀態(tài),這已成為世界各國的行動綱領。由上可見,如此迫切的形勢要求我們必須尋求新的能源來源。從長遠觀點來說,我國的能派戰(zhàn)略和世界能源戰(zhàn)略一樣必然要進入以可再生能源為主的可持續(xù)發(fā)展能源道路[2]。

1 生物質能源及其在能源中的作用

1.1 生物質能的概念

生物質能是以生物質為載體的能量,即蘊藏在生物質中的能量,是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量形式。生物質通常是指以木質素、纖維素、半纖維素以及其他有機質為主的陸生植物(木材、薪材、秸稈等)和水生植物等,是一種穩(wěn)定的可再生能源資源。生物質能是人類一直賴以生存的重要能源[3]。

1.2 生物質能優(yōu)點

生物質能源是一種理想的可再生能源,與常規(guī)能源相比具有以下特點:

(1) 可再生性,只要太陽輻射能存在,綠色植物的光合作用就不會停止,生物質能就永遠不會枯溺。

(2) 低污染性。生物質硫含量、氮含量低,燃燒過程中產生的SO2、NOx 較低,生物質作為燃料時,二氧化碳凈排放量近似于零,可有效地減少溫室效應。

(3) 廣泛的分布性。缺乏煤炭的地域可充分利用生物質能。所以,利用生物質作為替代能源,對改善大氣酸雨環(huán)境,減少大氣中二氧化碳含量從而減少“溫室效應”都有極大的好處。生物質能的低硫和CO2 的零排放使生物質成為能源生產的研究熱點。 因此利用生物質作為替代能源,對改善環(huán)境、促進循環(huán)經濟發(fā)展、提高能源利用率及提高社會的文明程度都有極大的好處[4]。

1.3 國內生物質能現狀

目前,生物質能的利用占世界總能耗的14%,相當于12.57億噸石油。在發(fā)展中國家,生物質能占總能耗的35%,相當于11.88億噸石油。目前全世界仍有25億人口用生物質能做飯。取暖和照明。但是生物質利用總量還不到其生產總量的1%,由此可見,生物質能的開發(fā)利用前景十分廣闊。生物質能的開發(fā)利用有利于改善環(huán)境,同時可以滿足我們對能源的需求。由綠色植物派生的生物質包括:城市垃圾、有機廢水、糞便、林業(yè)生物質、農業(yè)廢棄物、水生植物以及能源植物等。生物質能源轉換技術包括生物轉換、化學轉換和直接燃燒三種。生物質能源轉換的方式有生物質氣化、生物質固化、生物質液化和生物質發(fā)電四種。生物質能有這樣一些具體利用形式:沼氣及其綜合利用,節(jié)柴灶,生物質固化壓塊成型,生物質熱解氣化,生物質熱解液化,生物質發(fā)酵醇類,生物質發(fā)電技術,能源植物,生物質發(fā)酵產氫。描述了沼氣及其綜合利用,熱解氣化、發(fā)酵乙醇、能源植物、壓塊成型、垃圾能源回收和發(fā)酵產氫等生物質能源轉換技術。

1.4 生物質資源開發(fā)的重要意義

生物質能在工業(yè)生產和日常生活中占有相當重要的地位在工業(yè)社會以前,生物質能主要作為生活燃料,其用戶是農村居民和城鎮(zhèn)的少數居民。工業(yè)社會以后,生物質能的終端用戶除了農村居民外,很重要的一部分是產生生物質廢棄物的企業(yè),如糖廠、木材廠、碾米廠以及廢水和垃圾處理廠等[5]。

生物質能是僅次于煤、石油和天然氣的第四位能源,是人類生存和發(fā)展的重要能源之一,在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位。全世界約25億人的生活能源的90%以上是生物質能。有關專家估計,生物質能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的重要組成部分,到本世紀中葉,采用新技術生產的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的35~40%以上。人類面臨著經濟增長和環(huán)境保護的雙重壓力,因而改變能源的生產方式和消費方式,用現代技術開發(fā)利用包括生物質在內的可再生資源,對于建立持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng),促進社會經濟的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善具有重大的意義[6]。

2 生物質轉化利用技術

生物質能技術的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一。生物質能新技術的研究開發(fā)如生物技術高效低成本轉化應用研究,常壓快速液化制取液化油,催化化學轉化技術的研究,以及生物質能轉化設備如流化床技術等是研究重點,一旦獲得突破性進展,將會大大促進生物質能開發(fā)應用。世界各國正逐步采用如下方法利用生物質能:

(1)直接燃燒法

(2)熱化學轉換法,獲得木炭、焦油和可燃氣體等品位高的能源產品

(3)生物化學轉換法

(4)物理轉換法

2.1 生物質的氣化技術

生物質氣化是生物質轉化過程最新的技術之一。生物質原料通常含有70%~ 90% 揮發(fā)分,這就意味著生物質受熱后,在相對較低的溫度下就有相當量的固態(tài)燃料轉化為揮發(fā)分物質析出。由于生物質這種獨特的性質,氣化技術非常適用于生物質原料的轉化。

2.2 生物質的液化技術

生物質是惟一可以轉化為液體燃料的可再生能源,將生物質轉化為液體燃料不僅能夠彌補化石燃料的不足,而且有助于保護生態(tài)環(huán)境。我國生物質資源豐富,發(fā)展生物質液化替代化石燃料有巨大的資源潛力。

(1) 快速熱解液化

(2)加壓液化

(3) 生物質液化產物的性質及應用

2.3稻殼利用生產工藝研究

2.3.1我國稻殼利用的現狀

我國是農業(yè)大國,農作物秸稈是農業(yè)生產的副產品也是我國農村的傳統(tǒng)燃料。秸稈資源與農業(yè)種植業(yè)的生產關系十分密切。我國稻谷產區(qū)主要分布在長江中下游的湖南、湖北、江西、安徽、江蘇,華南的廣東、廣西、福建以及東北三省。南方以釉稻為主,北方以粳稻為主。我國稻谷產量達到2億噸左右,居世界首位,稻殼作為谷物加工的主要副產品之一,占稻谷籽粒重量的30%左右,稻殼是最難利用、數量最大的農業(yè)廢棄物,絕大多數作為廢棄物扔掉,稻殼綜合利用一直是人們希望研究解決的課題。對稻殼成分分析表明,稻殼中含有15%~18%的無定形水合二氧化硅,其它成分主要是碳氫化合物。

2.3.2稻殼熱解產品應用

稻殼熱解產物主要由生物油、不可冷凝氣體和木炭(稻殼灰)組成[7]。

1、生物油的應用。生物油可作為液體燃料直接燃燒或用于渦輪機發(fā)電,還可從生物油中提取某些重要的化學品。生物油具有特殊的意義,其相比于生物質原料具有較高的能源密度,并且易運輸,易儲存,可作為燃油鍋爐及加熱設備的現有燃料的替代品。此外,可將生物質油加工改質為生物質柴油、食品添加劑、防腐劑、樹脂等。

2、不可冷凝氣體的應用。由于稻殼熱解得到的不可冷凝氣體熱值較高,可用于生產其它化合物及為家庭和工業(yè)生產提供燃料。

3、木炭(稻殼灰)的應用。木炭呈粉末狀,黑色物質。研究表明,木炭具有如下特點:疏松多孔,具有良好的表面特性;灰分低,具有良好的燃燒特性;含硫量低;易研磨。因此生產的木炭(稻殼灰)與堿反應制備活性炭、水玻璃及白炭黑。

3 總結

稻殼裂解氣化的最佳工藝條件是烘干稻殼,溫度在800℃~900℃之間,可定在850℃,反應時間定為2小時,催化劑為白云石。

篇3

關鍵詞:低碳;高碳;農村

一、引題

低碳經濟是一種正在興起并且迅速發(fā)展的經濟模式,低碳經濟提倡可持續(xù)發(fā)展,在保持現有水平并不斷發(fā)展的情況下,實現經濟發(fā)展、社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護統(tǒng)一協(xié)調發(fā)展的形態(tài)。鄉(xiāng)村是經濟地域系統(tǒng)的重要組成單元,城鎮(zhèn)化進程不斷加大,經濟迅速發(fā)展,引起農村內需擴大,生產生活資料需求增大,生產活動迅速增加,導致農村的碳排放迅速增加。為了減少農村的碳排放,社會主義新農村的發(fā)展要符合低碳生產和低碳消費,增碳匯減碳排放,低碳經濟在現代農村而言有著更為廣闊的發(fā)展空間。

二、相關概念及其內涵解讀

低碳鄉(xiāng)村的概念是在歐洲1924年提出來的,是一個不斷發(fā)展的不斷變化的概念,是低碳發(fā)展模式在鄉(xiāng)村地域的主要表現形式,要求保證現在生活質量的前提下,依靠科技進步、科學規(guī)劃、監(jiān)督實施,提高農民的低碳意識,在鄉(xiāng)村生產和農民生活過程中始終貫穿低碳節(jié)能、環(huán)保意識,采取低能耗、低排放、低污染的發(fā)展模式、減排增匯、實現農業(yè)資源高效、農民增收、農村繁榮、環(huán)境友好、食品安全的可持續(xù)發(fā)展目標,低碳鄉(xiāng)村是低碳經濟在農村建設和發(fā)展中的具體體現和實現形式。

碳匯,是從大氣中清除CO2的過程、活動和機制,我們說的碳匯主要包括森林碳匯、草地碳匯、耕地碳匯、海洋碳匯。光合作用就是植物將CO2和:H20在各種光能的作用下轉變?yōu)檠鯕夂吞欠?。人類的最基本的物質和能量來源都來自植物的光合作用。植物的光合作用的過程就起到固碳效果,減少大氣中的二氧化碳,即碳匯。

森林是碳匯的主力軍,據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)統(tǒng)計,全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中儲存約25000億噸碳,儲存在森林系統(tǒng)中的碳大約有1.15萬億噸,約占總碳匯量的46%。森林每生長一米生物量,可以吸收1.83噸CO2,碳匯功能很強大,所以森林碳匯是目前最為經濟的碳匯手段。

農田碳匯、耕地固碳也是是重要的碳匯方式。大氣中的CO2被農作物轉化為化合物固定下來,耕地生產的糧食每年被消耗,固定的碳又釋放到大氣中,秸稈的一部分在農村被燃燒,只有作為農業(yè)有機肥的將CO2固定到土壤中,所以耕地固碳僅涉及農作物秸稈還田固碳部分。

海洋碳匯是指一定時間周期內海洋儲碳的能力或容量。海洋儲碳的形式包括無機的、有機的、顆粒的、溶解的碳等各種形態(tài)。海洋中95%的有機碳是溶解有機碳(DOC),而其中95%又是生物不能利用的惰性溶解有機碳(RDOC),目前世界大洋中RDOC的儲碳量大約是6500億噸,儲碳周期約5000年,它們與大氣CO2的碳量相當,其數量變動影響到全球氣候變化。海洋是地球系統(tǒng)中最大的碳庫,海洋碳庫是大氣的50倍,陸地生態(tài)系統(tǒng)的20倍,現在全球大洋每年從大氣吸收CO2約20億噸,占全球每年CO2排放量的1/3左右。草原碳匯是另外一種重要的碳匯方式。依靠廣袤的草原吸收大氣中的CO2。

三、低碳農村的發(fā)展階段

低碳農村是一個發(fā)展的概念,從傳統(tǒng)的農村到低碳農村是一個曲折漫長的過程,在《經濟成冊的階段》和《政治與增長階段》兩本著作是由美國經濟史學家羅斯托所著,在以上兩本著作中根據社會政治制度、人的心理因素、產業(yè)主導部門、生產技術及組織方式四個方面,將低碳農村發(fā)展過程分為六個階段:傳統(tǒng)社會、為起飛創(chuàng)造前提的階段、起飛階段、向成熟發(fā)展的階段、高額群眾消費階段、追求生活質量階段。根據羅斯托的這個標準和方式,我們選取社會經濟基礎、基層低碳意識、能源結構、碳排放情況、單位產值碳排放為六個指標,從靜態(tài)指標和發(fā)展趨勢兩方面人手,均將低碳農村分為六個階段。

(一)靜態(tài)指標方面

1.傳統(tǒng)農村階段。在這個階段傳統(tǒng)社會經濟結構較為落后;人們不知道低碳概念更沒有低碳行為;完全使用生物質能源;碳排放極低;單位產值碳排放很低。

2.低碳認識階段。在這個階段社會經濟發(fā)展開始起步并且使得傳統(tǒng)結構受到沖擊-部分人知道低碳概念但是并沒有低碳行為:能源結構仍然以生物能源為主,但是已經開始少量使用石化能源:碳排放很低:單位產值碳排放也比較低。

3.減排實施階段。這個階段社會經濟高速發(fā)展,經濟結構發(fā)生巨大變化。有些結構問題露出端倪:人們熟悉低碳概念但是低碳行為還是較少,人們沒有自覺低碳意識:科技發(fā)展,能源結構多樣化,但是仍以生物能源為主;碳排放逐漸增多,較高:單位產值碳排放較高。

4.低碳起飛階段。這個階段社會經濟保持持續(xù)快速發(fā)展,政府和人民群眾都注意到結構問題嚴重:人們有了低碳意識,較多低碳行為:生物能源比重降低,石化能源逐漸增多變?yōu)橹饕茉?,有少量的清潔能源出現:碳排放空前的高,達到峰值;單位產值碳排放極高。

5.低碳成熟階段。本階段社會經濟發(fā)展增速減緩,經濟結構趨向合理優(yōu)化:低碳行為不斷普及,延伸到生活和生產領域:使用石化能源比例不斷降低,清潔能源開始占主體地位:碳排放較低:單位產值碳排放仍然較高。

6.低碳農村階段。這個階段是低碳農村發(fā)展的最高階段,社會經濟發(fā)展成熟并且結構合理;低碳觀念深入人心,低碳行為普及到各個領域,低碳行為無處不在;完全使用清潔能源,低碳環(huán)保;碳排放很低;單位產值碳排放較低。

(二)發(fā)展趨勢方面

1.低碳農村階段。這個階段經濟發(fā)展非常緩慢,基層農民低碳意識沒有變化:能源結構也沒有變化:碳排放量增速非常緩慢:單位產值碳排放不變。

2.低碳認識階段。該階段社會經濟發(fā)展較為緩慢:基層低碳意識有所增加:生物質能源減少并且石化能源增多:碳排放量增速緩慢:單位產值碳排放不變或者稍有提高。

3.減排實施階段。本階段經濟開始快速增長;基層低碳意識提高,低碳行為增多:生物質能源減少并且能源出現多樣化:碳排放量增速較高:單位產值碳排放提高。

4.低碳起飛階段。本階段經濟增速最快;人們的低碳行為逐步增多,增速加快;生物質能源慢慢減少,其他能源比重慢慢增加;碳排放增速很快;單位產值碳排放提高。

5.低碳成熟階段。經濟基礎增速減緩,結構較合理,趨于優(yōu)化:基礎低碳意識和低碳行為增速很快:生物質能源占主要,清潔能源出現,但比例較低:碳排放量降低;單位產值碳排放降低。

6.低碳農村階段。本階段經濟增速減緩平穩(wěn),結構合理:基層低碳意識和低碳行為完全普及:生物質能源逐漸退出,清潔能源占主體地位:碳排放量連續(xù)降低:單位產值碳排放降低。

四、廣東省低碳農村發(fā)展現狀

(一)關鍵指標情況

從廣東農業(yè)現代化歷程可以看出,廣東農業(yè)發(fā)展基本上走的是“石油農業(yè)”的路子,即通過大量投入化肥、農藥等石油制品來達到單位面積產量顯著增長的目的。農業(yè)生產消耗的農藥、化肥、農業(yè)機械無不與以石油為代表的化石能源有關,據統(tǒng)計(如下表4所示):廣東農業(yè)機械總動力從2000年1764萬千瓦,到2010年的2253萬千瓦,10年間增加27.7%,增至到2013年的2498萬千瓦,13年間增加41.6%:農業(yè)用電量從2000年405億千瓦時,到2010年的1044億千瓦時,10年間增加157.7%,上升至2013年的1235億千瓦時。13年間增加204.9%:化肥使用量從2000年611噸,到2010年的740萬噸,10年間增加219%,增加至2013年的776萬噸,13年增加27.1%:農藥使用量從2000年的8.47萬噸,到2010年10萬噸,10年增加18.1%,增至2013年的11萬噸,13年增加了29.9%?;茉聪牧吭黾?,預示著石油農業(yè)的所占比例增大。這條“石油農業(yè)”的路子削弱了生物間有機質循環(huán)利用及有益生物的生存系統(tǒng),造成了資源過度消耗、環(huán)境污染嚴重和生態(tài)平衡遭破壞等問題,亟待向低碳經濟轉型。

(二)低碳,村發(fā)展水平評價得分

根據郝華勇2014年在《我國省域低碳鄉(xiāng)村發(fā)展水平實證研究》一文中構建的評價體系,從鄉(xiāng)村能源結構、鄉(xiāng)村生產結構、鄉(xiāng)村空間結構、鄉(xiāng)村環(huán)境結構四個方面經過實證分析,結果顯示廣東省低碳鄉(xiāng)村發(fā)展水平得分是0.2879,在全國31個省市中排名第10,高于全國平均水平,但與排在前6位的浙江、江蘇、北京、上海、廣西、天津等在總得分分別是0.5654、0.4811、0.4693、0.4502、0.4156、0.4118,從總分方面看,廣東低碳水平與這六座城市相差甚遠。

(三)Malmquist指數分解法動態(tài)評價得分

吳賢榮、張俊彪等于2014年采用Malmquist指數分解法,對中國省域農業(yè)碳排放進行動態(tài)測算,運用DEAP Version 2.1軟件測算2000年、2005年、2011年中國大陸31個?。ㄊ小^(qū))的農業(yè)碳排放效率指數:在此基礎上,利用Malmquist指數分解法,從時間序列維度進一步剖析農業(yè)碳排放效率的動態(tài)變化,將AMCPI分解為技術效率指數(EFFCH)和技術進步指數(TECHCH),得出的結論說明廣東省的農業(yè)碳排放排名第15位,居于全國中等水平,

綜上所述,根據已有研究成果的數據分析可以說明,廣東省低碳農村發(fā)展正處于實施減排階段,因此要分析優(yōu)劣勢和所處的國際國內環(huán)境,采取有效措施向低碳起飛階段邁進。

五、對廣東發(fā)展低碳農村的建議

(一)加強教育指導,讓農民全面了解低碳經濟,開展低碳生活方式

建設低碳農村,與每個農民和農戶密切相關。政府可以頒布一些法規(guī)政策、舉辦低碳經濟講座、加派宣傳車加強宣傳,通過各種途徑宣傳低碳經濟,讓農民更全面的了解低碳模式,讓他們知道低碳經濟與低碳生活是更經濟環(huán)保、更安全健康、更時尚的生產生活方式。讓農民逐漸改變傳統(tǒng)的消費觀念和消費習慣,接受節(jié)能、環(huán)保的低碳消費觀念,養(yǎng)成節(jié)能的生活習慣和消費習慣。積極引導農民過低碳生活,切實解決農村環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題,建設生態(tài)和諧、環(huán)境優(yōu)美的新農村。

(二)加強農業(yè)科技創(chuàng)新,大力引進低碳生產技術

實訓農業(yè)從粗放型向精細化發(fā)展的、實現向可持續(xù)農業(yè)技術順利過渡的途徑是大力推進農業(yè)科技創(chuàng)新。低碳技術可以應用于農業(yè)的各個方面,加強節(jié)電、節(jié)油農業(yè)機械和農產品加工設備的生產和使用。要用科技支撐低碳農業(yè)發(fā)展,把低碳科技引入到農業(yè)實踐中,加快低碳技術的擴散速度。

(三)加快農村能源建設步伐,適時開發(fā)與利用生物質能源

農村能源建設關系到廣大農村群眾的切身利益,大力推廣沼氣、太陽能、生物質能為主的新型能源,可以實現農村能源結構的優(yōu)化、農村環(huán)境的美化,推進新農村建設有很重要的意義。在適宜地區(qū)農村積極推廣沼氣、秸稈氣化、小水電、太陽能、風力發(fā)電等能源技術。

篇4

關鍵詞:生物能;開發(fā)利用;綜述;能源植物;生物質能源

abstract

with the intensification of world energy crisis, the exploitation of biomass energy has become a hot

point at the present in the world. giving a overview of the present research evolvement and the exploiting and using state both at home and abroad in energy plant, production technology of energy plant is introduced simply, some existing problems are analyzed and certain suggestions which accorded to the characteristics of energy plant and national situations are proposed in this paper.

keywords: bioenergy; exploitation and utilization; recapitulate;energy plant; biomass energy

0. 引言

能源是現代社會賴以生存和發(fā)展的基 礎,隨著社會的發(fā)展,能源危機已成為當今 世界面臨的巨大挑戰(zhàn)。據世界能源權威機構1999 年底的分析,世界已探明的主要礦物燃 料儲量和開采量不容樂觀,其中石油剩余可 采年限僅有 40 年[1],其年消耗量占世界能源 總消耗量的 40.5%[2]。從發(fā)展的角度看,化 石能源終將耗竭,加之其燃燒時產生的有害 物質嚴重污染了生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)的能源結構 已經開始調整,作為未來的主要能源只能依 賴于可再生能源和受控核聚變能。因此,國 內外的能源研究人員正積極探索發(fā)展替代 燃料和可再生能源。

生物質是一種重要的可再生能源。生物 質能是指利用生物可再生原料和太陽能生 產的清潔和可持續(xù)利用的能源,包括燃料酒 精、生物柴油、生物制氫、生物質氣化及液 化燃料等。能源植物是最有前景的生物質能 之一。本文從能源植物的概念、分類入手, 對其國內外研究進展和開發(fā)利用現狀、生物 能源生產技術及存在的問題進行了綜述。

1. 能源植物定義

綠色植物通過光合作用將太陽能轉化 為化學能而貯存在生物質內部,這種生物質 能實際上是太陽能的一種存在形式。所以廣 義的能源植物幾乎可以包括所有植物。植物 的生物質能是一種廣為人類利用的能源,其 使用量僅次于媒、石油和天然氣而居于世界

能源消耗總量第四位。但以目前的技術水

平,還不能將所有植物都用于能源開發(fā)。因 此,一般意義上講能源植物通常是指那些利 用光能效率高,具有合成較高還原性烴的能 力,可產生接近石油成分和可替代石油使用 的產品的植物以及富含油脂、糖類淀粉類、 纖維素等的植物[3,4]。

2. 能源植物的分類

能源植物種類繁多,生態(tài)分布廣泛,有 草本、喬木和灌木類等。目前全世界已發(fā)現 的能源植物主要集中在夾竹桃科、大戟科、 蘿科、菊科、桃金娘科以及豆科,品種主要 有綠玉樹、續(xù)隨子、橡膠樹、西蒙德木、甜 菜、甘蔗、木薯、苦配巴樹、油棕櫚樹、南 洋油桐樹、黃連木、象草等。為了研究利用 方便,這里按其使用的功能和轉化為替代能 源的化學成分將能源植物主要分為四類。

2.1 富含類似石油成分的能源植物

這類植物合成的分子結構類似于石油 烴類,如烷烴、環(huán)烷烴等。富含烴類的植物 是植物能源的最佳來源,生產成本低,利用 率高。目前已發(fā)現并受到能源專家賞識的有 續(xù)隨子、綠玉樹、西谷椰子、西蒙得木、巴 西橡膠樹等。例如巴西橡膠樹分泌的乳汁與 石油成分極其相似,不需提煉就可以直接作 為柴油使用,每一株樹年產量高達 40l。我 國海南省特產植物油楠樹的樹干含有一種 類似煤油的淡棕色可燃性油質液體,在樹干 上鉆個洞,就會流出這種液體,也可以直接用作燃料油。

2.2 富含高糖、高淀粉和纖維素等碳水

化合物的能源植物

利用這些植物所得到的最終產品是乙 醇。這類植物種類多,且分布廣,如木薯、 馬鈴薯、菊芋、甜菜以及禾本科的甘蔗、高 粱、玉米等農作物都是生產乙醇的良好原料

[5]。

2.3 富含油脂的能源植物

這類植物既是人類食物的重要組成部 分,又是工業(yè)用途非常廣泛的原料。對富含油 脂的能源植物進行加工是制備生物柴油的 有效途徑。世界上富含油的植物達萬種以 上,我國有近千種,有的含油率很高,如桂北 木姜子種子含油率達 64.4%,樟科植物黃脈 釣樟種子含油率高達 67.2%。這類植物有些 種類存儲量很大,如種子含油達 15%~25% 的蒼耳子廣布華北、東北、西北等地,資源 豐富,僅陜西省的年產量就達 1.35 萬 t。集 中分布于內蒙、陜西、甘肅和寧夏的白沙蒿、 黑沙蒿,種子含油 16%~23%,蘊藏量高達

50 萬 t。水花生、水浮蓮、水葫蘆等一些高 等淡水植物也有很大的產油潛力。生存在淡 水中的叢粒藻(綠藻門四胞藻目),就如同 產油機,能夠直接排出液態(tài)燃油[6]。

2.4 用于薪炭的能源植物

這類植物主要提供薪柴和木炭。如楊柳 科、桃金娘科桉屬、銀合歡屬等。目前世界 上較好的薪炭樹種有加拿大楊、意大利楊、 美國梧桐等。近來我國也發(fā)展了一些適合作 薪炭的樹種,如紫穗槐、沙棗、旱柳、泡桐 等,有的地方種植薪炭林 3~5 年就見效,平 均每公頃(10 000 m2,15 畝)薪炭林可產 干柴 15 t 左右。美國種植的芒草可燃性強, 收獲后的干草能利用現有技術輕易制成燃 料用于電廠發(fā)電。

3. 國內外能源植物研究開發(fā)和利用概況

3.1 國際能源植物的研究開發(fā)和利用

情況國際上能源植物的研究始于 20 世紀 50 年代末 60 年代初,發(fā)展于 70 年代,自 80 年代以來得到迅速發(fā)展。1986 年美國加州大 學諾貝爾獎獲得者卡爾文博士在加州福尼 亞大面積地成功引種了具有極高開發(fā)價值 的續(xù)隨子和綠玉樹等樹種,每公頃可收獲

120~140 桶石油,并作了工業(yè)應用的可行性 分析研究,提出營造“石油人工林”,開創(chuàng)了 人工種植石油植物的先河[7]。至此在全球迅 速掀起了一股開發(fā)研究能源植物的熱潮,許 多國家都制定了相應的開發(fā)研究計劃。如日 本的“陽光計劃”、印度的“綠色能源工程”、 美國的“能源農場”和巴西的“酒精能源計劃” 等。隨著更多的“柴油樹”、“酒精樹”和“蠟樹” 等植物的發(fā)現及栽培技術的不斷成熟,世界 各地紛紛建立了“石油植物園”、“能源林場” 等,栽種一些產生近似石油燃料的植物。英 國、法國、日本、巴西、俄羅斯等國也相繼 開展石油植物的研究與應用,借助基因工程 技術培育新樹種,采用更先進的栽培技術來 提高產量。

目前,美國已種植有一百多萬公頃的石 油速生林,并建立了三角葉楊、榿木、黑槐、 桉樹等石油植物研究基地;菲律賓有 1.2 萬 公頃的銀合歡樹,6 年后可收 1000 萬桶石 油;日本則建立了 5 萬 m2 的石油植物試驗 場,種植 15 萬株石油植物,年產石油 100 多桶;瑞士“綠色能源計劃”打算用 10 年種 植 10 萬公頃石油植物,解決全國一年 50%

石油需求量。 泰國利用椰子油制作的汽車燃料加油

站在泰國中部巴蜀府開始營業(yè),成為世界上 第一個椰子油加油站。巴西是乙醇燃料開發(fā) 應用最有特色的國家,實施了世界上規(guī)模最 大的“乙醇種植”計劃。2004 年,巴西的乙醇 產量達 146 億 l,乙醇消費量超過 122 億 l。 目前巴西乙醇產量占世界總產量的 44%,出 口量的 66%。美國通過采用基因工程技術,

對木質纖維素進行了成功的乙醇轉化。從

1980 年到 2000 年的 20 年內,美國的燃料乙 醇生產量由 66.24 億 l 增加到 617 億 l。

此外,還陸續(xù)發(fā)現了一些很有前景的能 源植物資源。南美洲北部有一種本土植物

——苦配巴(copaífera l.),主要生長在巴西 亞馬遜流域的密林和叢林中,其樹高大,有 粗大的樹干和光滑的表皮,只要在樹干上鉆 一個孔,就能流出金黃色的油狀樹液,每株 成年樹每年能產油 10kg~15kg,成份非常接 近柴油。阿聯酋大學的瑟林姆教授等人發(fā)現 了一種名叫“霍霍巴(jojba)”的植物—希蒙得 木(simmondsia chinensis (link) schneider), 生長在美洲沙漠或半沙漠地區(qū),種子含油率 達 44%~58%,其油在國際上被譽為“液體 黃金”、“綠色石油”,廣泛用于航空、航天、 機械、化工、等領域。產于澳大利亞的古巴 樹(又稱柴油樹),每棵成年樹每年可獲得約

25 l 燃料油,且這種油可直接用于柴油機。 油棕櫚樹也是一種石油樹,3 年后開花結果, 每公頃可年產油 1 萬 kg。柳枝稷(panicum virgatum l.)是美國草原地區(qū)用于水土保持 或作為牛飼料的鄉(xiāng)土植物,自從發(fā)現它可被 用來生產乙醇后,美國聯邦政府認為這種植 物具有成為能源作物的潛力并加緊了對這 種植物的研究。澳大利亞北部生長的兩種多 年生野草—桉葉藤(cryptostegia grandiflora r. br)和牛角瓜(calotropis gigantean (linn.) dryanderex aiton f.),其莖、葉含碳氫化合 物,可以用于提取石油。這些野草生長速度 極快,每周長 30 cm,每年可以收割幾次。 美國加州 “ 黃鼠草 ”(ixeris chinensis (thunberg) nakai),每公頃可生產 1 t 燃料 油,如果人工種植,草和油的產量還能提高, 每公頃生長的草料可提煉出 6 t 石油[8]。日 本科學家最近發(fā)現一種芳草類芒屬植物“象 草”,1 hm2 平均每年可收獲 12 t 生物石油, 比現有的任何能源植物都高產,且所產生的 能源相當于用油菜籽制作的生物柴油的 2 倍,但其投入不及種植油菜的 1/3,因此是

一種理想的石油植物。

3.2 國內能源植物的開發(fā)利用現狀

我國是“貧油大國”,也是世界能源消費 大國。1993 年我國由石油凈出口國變?yōu)閮暨M 口國,石油進口量逐年上升,目前對石油進 口依賴度已超過 1/3[9]。我國對能源植物的 研究及開發(fā)利用起步較晚,與歐美發(fā)達國家 相比還存在很大差距。但我國植物資源豐 富,早在 1982 年分析了 1581 份植物樣品, 收集了 974 種植物,并編寫成了《

4. 生物能源的生產技術

4.1 生物柴油生產方法

生物柴油的生產方法主要有化學法、生 物酶法、超臨界法等。

(1) 化學法 國際上生產生物柴油主要 采用化學法,即在一定溫度下,將動植物油 脂與低碳醇在酸或堿催化作用下,進行酯交 換反應,生成相應的脂肪酸酯,再經洗滌干 燥即得生物柴油[13]。甲醇或乙醇在生產過程 中可循環(huán)使用,生產設備與一般制油設備相 同,生產過程中副產 10%左右的甘油。但化 學法生產工藝復雜,醇必須過量;油脂原料 中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油 得率及質量;產品純化復雜,酯化產物難于 回收,成本高;后續(xù)工藝必須有相應的回收 裝置,能耗高,副產物甘油回收率低。使用 酸堿催化對設備和管線的腐蝕嚴重,而且使 用酸堿催化劑產生大量的廢水,廢堿(酸) 液排放容易對環(huán)境造成二次污染等。

(2) 生物酶法 針對化學法生產生物柴 油存在的問題,人們開始研究用生物酶法合 成生物柴油,即利用脂肪酶進行轉酯化反 應,制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合 成生物柴油對設備要求較低,反應條件溫 和、醇用量小、無污染排放。xu 以大豆油 為原料,采用固定化酶的工藝[14],酶用量為 油的 30%,甲醇與大豆油摩爾比為 12:1,反 應溫度 40℃,反應 10 h 生物柴油得率為 92

%。因酶成本高、保存時間短,使得生物酶

法制備生物柴油的工業(yè)化仍不能普及。此 外,還有些問題是制約生物酶法工業(yè)化生產 生物柴油的瓶頸,如脂肪酶能夠有效地對長 鏈脂肪醇進行酯化或轉酯化,而對短鏈脂肪 醇轉化率較低(如甲醇或乙醇一般僅為

40%~60%);短鏈脂肪醇對酶有一定的毒 性,酶易失活;副產物甘油難以回收,不但

對產物形成抑制,而且甘油也對酶也有毒

性。

(3) 超臨界法 即當溫度超過其臨界溫 度時,氣態(tài)和液態(tài)將無法區(qū)分,于是物質處 于一種施加任何壓力都不會凝聚的流動狀 態(tài)。超臨界流體密度接近于液體,粘度接近 于氣體,而導熱率和擴散系數則介于氣體和 液體之間,所以能夠并導致提取與反應同時 進行。超臨界法能夠獲得快速的化學反應和 很高的轉化率。kusdiana[15]和 saka[16]發(fā)現用 超臨界甲醇的方法可以使油菜籽油在 4 min 內轉化成生物柴油,轉化率大于 95%。但反 應需要高溫高壓,對設備的要求非常嚴格, 在大規(guī)模生產前還需要大量的研究工作。

4.2 生物乙醇生產情況

生物乙醇的生產是以自然界廣泛存在 的纖維素、淀粉等大分子物質為原料,利用 物理化學途徑和生物途徑將其轉化為乙醇 的一種工藝,生產過程包括原料收集和處 理、糖酵解和乙醇發(fā)酵、乙醇回收等三個主 要部分。發(fā)酵法生產燃料酒精的原料來源很 多,主要分為糖質原料、淀粉質原料和纖維 素類物質原料,其中以糖質原料發(fā)酵酒精的 技術最為成熟,成本最低。木質纖維原料要 先經過預處理再酶解發(fā)酵,其中氨法爆破

(ammonia fiber explosion,即 afex)技術, 被認為是最有前景的預處理方法。隨著耐高 溫、耐高糖、耐高酒精的酵母的選育和底物 流加工藝,發(fā)酵分離耦合技術的完善,工業(yè) 發(fā)酵酒精的成本還將越來越低。

5. 能源植物替代能源存在的問題及建議

目前,對于能源植物的利用還處于摸索 階段,在應用上存在著一些問題,如能源植 物原料資源相對匱乏,生物柴油原料短缺, 供應量隨季節(jié)變化;原料的栽培技術及油脂 加工技術不成熟,成品生產力不高等;生物 柴油理化性質也限制了其應用,如生物柴油 油脂的分子較大(約為石化柴油的 4 倍)、粘度較高(約為石化柴油的 12 倍)導致其

噴射效果不佳,揮發(fā)性低、不易霧化,造成 燃燒不完全,形成燃燒積炭, 影響發(fā)動機運 轉效率。再有生物柴油生產處于初級階段, 缺乏統(tǒng)一的質量標準,難以形成統(tǒng)一的市 場,生物原料價格也是限制生物柴油市場應 用的瓶頸。

針對以上的問題并結合我國的具體國 情提出以下建議:

第一、制定和完善有關法規(guī)政策,為我 國生物質能源產業(yè)提供良好的政策環(huán)境與 保障。如加強立法,通過稅收及其它經濟手 段,將能源的外部社會成本和環(huán)境成本計入 能源成本中,以增強生物質能源的競爭力; 對有前景但技術經濟性或商業(yè)化條件尚未 完全過關的技術,要加大風險資金的投入力 度;加強生物質利用技術的商品化工作、提 高并考驗生物質能源的可靠性和經濟性,讓 開發(fā)生物質能源有利可圖,支持鼓勵其工業(yè) 化生產。

第二、加快能源植物的培育,增加生物 能源的資源量。就是要依據植物的生態(tài)地理 空間分布格局,利用基因工程等生物技術選 育產量高、含油量高、與生物柴油的脂肪酸 組成相適應的脂肪酸組成高的能源植物,同 時高度重視大規(guī)??稍偕茉椿氐拈_發(fā), 因地制宜,變荒山為油田,在保證農業(yè)的基 礎上退耕還林,進行油料作物的栽培,擴大 生物原料資源。

第三 建立生物質能源系統(tǒng)研究平臺, 加快科技發(fā)展,為可再生能源的開發(fā)利用提 供有力的科技支撐。根據生物質能源利用的 要求和特點,建立相關研究條件和試驗基 地,選擇重點研究內容和關鍵技術問題,進 行技術創(chuàng)新及系統(tǒng)集成,形成從生物質生 產、轉換機理、技術開發(fā)和集成系統(tǒng)應用示 范的研究體系。

第四、開展國際合作,引進國際先進技 術和資金,推進生物質能源的市場化進程。 目前,我國生物柴油因其產量小,還沒有進 入中國三大壟斷石化企業(yè)(石化、中石油和中海油)的銷售網絡,隨著產業(yè)化規(guī)模的擴

大,與石化企業(yè)的合作不為是打開未來市場 的一條有效途徑。

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篇5

風力發(fā)電

世界風力發(fā)電技術的發(fā)展

利用風能發(fā)電始于19世紀末。1891年,丹麥拉庫爾研制成利用風能驅動的兩臺9kW直流發(fā)電機組,從此為人類利用風能開創(chuàng)了新途徑。1910年,丹麥已擁有微型、小型風力發(fā)電機組1萬余臺,荷蘭有2萬余臺,主要用于排灌、照明。20世紀五六十年代,由于水、火電站和電網的發(fā)展,風力發(fā)電多在偏遠農村、邊遠地區(qū)采用。

20世紀70年代世界發(fā)生兩次石油危機,石油漲價,能源短缺,風力發(fā)電重新引起許多國家的重視,在北美、西歐、北歐等國家取得了很大的進展。在20世紀80年代末,已研制成風輪直徑100m、功率為4000-5000kW的大型風力發(fā)電機組。20世紀末、21世紀初,MW級及以上的風電機組被廣泛應用。到2008年底,全球風電裝機容量為1.2億kW,其中美國為25173MW,居世界第一。

中國風力發(fā)電技術的發(fā)展

中國陸地50m高度上達到3級(年平均風功率密度≥300W/m2)以上風能資源的潛在開發(fā)量約23.8億kW,達到4級(年平均風功率密度≥400W/m2)以上的潛在開發(fā)量約11.3億kW。中國近海水深5-25m區(qū)域50m高度層達到3級以上風能資源的可裝機容量約2億kW,中國風能資源豐富的地區(qū)主要分布在“三北”(東北、華北、西北)地區(qū)、內蒙古地區(qū)和東南沿海及附近島嶼。從發(fā)展歷程來看,中國風電發(fā)展可劃分為三個階段。

第一階段(1957-1971年)為起步階段。1957年,吉林白城曾試制1臺66kW的微型風電機組,隨后安徽、遼寧、山西、內蒙古、新疆等地相繼制造多臺微型風電機組,但由于技術問題未能長期運行。

第二階段(1972-1995年)為初創(chuàng)示范階段。1972年中國利用退役的直-5飛機旋翼作風機葉片制成1臺18kW風電機組。1978年中國將研制風機設備列為國家重點項目后,科研機構、高校和制造廠家聯合研制和生產了微型和1kW、3kW、4kW、8kW4種小型風電機組。1985年,山東從丹麥購進3臺55kW風電機組,在榮城建設中國第一個風電場。中國制造的首臺55kW和200kW風電機組安裝在福建平潭島,分別于1989年12月和1993年4月投入運行。

第三階段(1996-2012年)為發(fā)展階段。1996年3月國家計劃委員會制定“乘風計劃”,中國風力發(fā)電開始加速發(fā)展。進入21世紀,中國風電的建設突飛猛進。2009年,中國制定完成了7個千萬千瓦級大型風電基地規(guī)劃,累計規(guī)劃裝機超過1億kW。2010年底,全國風電裝機容量為40850MW,其中并網風電裝機容量達到31070MW。

截至2010年底,中國的風電整機制造企業(yè)已超過70家。借助于1MW、1.5MW和2MW級機組的技術引進,通過聯合研制或自主研發(fā),中國風電設備制造能力有了大幅提高,很快與世界風電技術接軌。單機容量1.5MW機組已實現批量生產,成為市場主力;變槳變速機組技術成為標準配置。同時,解決了齒輪箱、發(fā)電機、槳葉、變頻器和控制器等技術難題,使關鍵零部件本土化生產能力達到80%以上,基本形成完整的風電設備制造產業(yè)鏈。

太陽能發(fā)電

世界太陽能發(fā)電技術的發(fā)展

太陽能發(fā)電按其能源轉換形式,可分為太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電兩大類。

太陽能光伏發(fā)電是直接把太陽光能轉化為電能。實現光電轉換的基本元件是太陽能光伏電池。1954年,美國貝爾實驗室研制出世界上第一批可供實用的單晶硅太陽能電池,光電轉換效率為6%;1984年,美國創(chuàng)建了世界上首座商業(yè)化運營的PVI太陽能電池電站,一期工程裝機容量1000kW。以后太陽能光伏發(fā)電獲得了較大的發(fā)展。

太陽能熱發(fā)電是利用太陽輻射能轉化成熱能,再轉化成機械能而發(fā)電。接收太陽能輻射的方式,主要有塔式、槽式和碟式三類。

20世紀40年代末,蘇聯利瓦茲吉姆首先提出塔式太陽能熱發(fā)電的構想。法國是世界上最早建成塔式太陽能熱發(fā)電的國家。1976年,法國1臺64kW的塔式太陽能熱發(fā)電裝置投入運行。1981年,日本1座1000kW槽式太陽能熱電站投入運行。

1902年羅馬尼亞的卡列克辛斯基提出了太陽池發(fā)電的設想。1979年12月19日,以色列在死海建造的150kW太陽池發(fā)電站投入運行。太陽池發(fā)電方式不需要昂貴的集熱系統(tǒng),不存在傳統(tǒng)太陽能熱電站間歇發(fā)電的問題,具有很大的儲能本領,從潛力上可作為電網調峰之需。

在太陽能發(fā)電方面,許多國家還正在探索新的轉換方式,包括研究設計既能供電又能供熱的全能系統(tǒng),提高熱能利用總效率;研制低溫太陽能磁流體發(fā)電裝置,以及試驗制造熱化學太陽能發(fā)電裝置。

中國太陽能發(fā)電技術的發(fā)展

中國太陽能發(fā)電的主要方式是太陽能光伏發(fā)電。1959年中國科學院半導體研究所研制成功第一片具有實用價值的太陽能光伏電池。1973年在天津港的海面航標燈上首次應用14.7W太陽能光伏電池。1979年中國開始利用半導體工業(yè)廢次硅材料生產單晶硅太陽能光伏電池。

20世紀90年代以來,中國太陽能光伏電池產量快速增長,2010年太陽能光伏電池產量超過5000MW,約占全球產量的50%。中國的光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用主要有三個方面:一是戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)和建設小型光伏電站,來解決偏遠地區(qū)無電村和無電戶的供電問題。二是建筑物光伏電源。北京、深圳、上海等城市已經建設了大量的照明光伏電源。三是大型并網光伏系統(tǒng)示范電站。2007年,兆瓦級光伏發(fā)電站在上海崇明并網發(fā)電試運行,裝機容量1MW。在“光電建筑”“金太陽示范工程”和敦煌大型荒漠光伏電站招標等多個項目的帶動下,2010年底,中國裝機容量已達到700MW。

太陽能光伏發(fā)電的投資較大,光伏發(fā)電電價是煤電的3-4倍。但是,隨著技術進步,光伏電力上網電價與常規(guī)能源電價的差距正在逐步縮小。

中國的太陽能熱發(fā)電技術還處于起步階段,但是發(fā)展很快,第一臺50MW太陽能熱發(fā)電機組正在內蒙古鄂爾多斯建設中。中國的太陽能熱利用主要集中在中低溫,太陽能熱水器的產量、保有量都居世界第一。太陽能中溫利用(150℃)已有科研成果產生。

生物質能發(fā)電

世界生物質能發(fā)電技術的發(fā)展

生物質能發(fā)電包括垃圾發(fā)電、農林生物質發(fā)電(單燒、混燒、氣化)。

20世紀50年代初,聯邦德國、法國最早應用垃圾發(fā)電技術,繼而美國、日本迎頭趕上。2003年美國垃圾發(fā)電裝機容量達3300MW。

利用農林生物質能發(fā)電起源于20世紀70年代。1988年在丹麥誕生了世界上第一座秸稈生物燃燒發(fā)電廠,容量為5MW。截至2004年,世界生物質能發(fā)電裝機已達3900萬kW,年發(fā)電量約2000億kW?h,可替代700萬tce(噸標準煤)。英國坎貝斯的生物質能發(fā)電是目前世界上最大的秸稈發(fā)電廠,裝機容量308萬kW。

中國生物質能發(fā)電技術的發(fā)展

中國目前現有生物質資源折合約5.4億tce,可能源利用的資源量約2.9億tce;預計2050年中國生物質資源理論值最高可達14億tce,可供清潔能源化利用的生物質資源潛力最高可達8.9億tce。中國最早開始利用垃圾發(fā)電是在1988年,在深圳建成一座2臺垃圾處理量為6.25t/h的馬丁式焚燒爐、2臺余熱鍋爐和1臺500kW背壓式汽輪發(fā)電機組,全部設備從日本三菱公司引進。運行不久,擴建了1臺國產垃圾焚燒爐,原500kW發(fā)電機組拆除改裝國產4000kW機組,于1994年正式發(fā)電。截至2007年中國投運和在建的垃圾焚燒發(fā)電廠計有75座,共68.54MW。

農林生物質發(fā)電包括生物質氣化發(fā)電和生物質直燃發(fā)電。2000年,福建莆田縣建成中國首座生物氣化電站,安裝了5臺200kW發(fā)電機組,總容量1000kW。

截至2010年底,江蘇、山東、安徽、河北、河南、甘肅、江西等10個省,共有約50個生物質發(fā)電工程投產。2010年全國生物質發(fā)電裝機容量約5500MW。

雖然中國的生物質能發(fā)電取得了很好的成績,但在生物質的收集、運輸、儲存及進料設備等方面還存在著許多技術和成本問題需要解決。從長遠看,生物質的最佳利用途徑是轉化成生物質液體作交通燃料使用。

地熱發(fā)電

世界地熱能發(fā)電技術的發(fā)展

1913年,世界上第一座地熱電站在意大利拉德瑞羅投入運行,裝機容量250kW。1960年,美國第一座蓋瑟爾斯地熱電站投入運行,到1989年該電站的裝機容量已達到191.8萬kW,是世界上最大的地熱電站。

干熱巖發(fā)電是地熱發(fā)電的另一種利用方式。早在1970年,美國人莫頓和史密斯就提出利用地下干熱巖發(fā)電的設想。1972年,美國在新墨西哥州北部打了兩口約4000m的深斜井,從一口井中將冷水注入干熱巖體,從另一口井取出自巖體加熱產生的蒸汽,功率達2300kW,標志著干熱巖的開發(fā)利用研究從概念模式轉入到實驗階段。隨著技術的成熟,試驗電廠的發(fā)電量也逐漸由3MW增大到11MW,更加接近商業(yè)開發(fā)的規(guī)模。

中國地熱能發(fā)電技術的發(fā)展

中國地熱資源潛力(資源基數)為11×106EJ/a,占全球的7.9%。主要分布在云南、、四川西部。中國地熱發(fā)電始于1970年。廣東豐順縣鄧屋建成中國第一座閃蒸系統(tǒng)地熱水發(fā)電試驗電站,單機容量為86kW。1977年羊八井地熱電站建成投運,單機容量1000kW,由青島汽輪機廠制造,隨后相繼安裝了7臺青島汽輪機廠制造的3000kW機組和1臺日本進口的3180kW機組,到1991年裝機總容量達25180kW,它是利用145℃的汽水混合地熱水發(fā)電。目前實際運行的有羊八井、郎久,廣東豐順、湖南灰湯四座,裝機容量為25.78MW。

海洋能發(fā)電

世界海洋能發(fā)電技術的發(fā)展

海洋能是指蘊藏在海水中的可再生的自然能源,主要為潮汐能、海水溫差能和海水波浪能。

1912年,德國建成世界首座布魯姆試驗潮汐電站。1968年法國建成世界上最大的朗斯潮汐電站,安裝了24臺10MW雙向貫流式機組,年發(fā)電量5.44億kW?h。20世紀七八十年代,日本、挪威也相繼建成實驗性潮汐電站。由于潮汐電站的潮差水頭低,單機容量小,裝機臺數多,機組投資一般占電站總投資的50%,如何采用先進技術降低機組造價,是發(fā)展潮汐電站的關鍵問題之一。

1979年,美國在夏威夷建成世界第一座商業(yè)性海水溫差電站,機組容量53kW,凈出力15kW。1982年,日本在太平洋中部瑙魯島建成100kW海水溫差發(fā)電試驗電站。利用海洋熱能轉換技術發(fā)電,技術復雜,投資大,發(fā)電成本高,缺乏競爭力。

1964年,日本最早制成波浪能發(fā)電的航船浮標燈。1980年和1985年日本波浪能發(fā)電船“海明”號進行了兩次海上試驗,船上22個無底空氣室所產生的空氣流,導向低壓空氣輪機,帶動9臺125kW發(fā)電機旋轉發(fā)電,它是目前世界上裝機容量最大的波浪能發(fā)電裝置。

中國海洋能發(fā)電技術的發(fā)展

中國是世界上建造潮汐電站最多的國家,在20世紀50-70年代先后建造了近50座潮汐電站,終因技術和管理方面的原因只有8個電站仍在正常運行發(fā)電。1974年開始建設的浙江清樂灣的江廈潮汐電站是中國最大的潮汐電站,1985年建成,總容量為3200kW,電站屬于單庫雙運行方式。

篇6

【關鍵詞】 財稅政策; 可再生能源; 商業(yè)化階段理論; 政策框架

中圖分類號:F416.2;F810 文獻標識碼:A 文章編號:1004-5937(2015)22-0091-05

一、引言

能源是人類活動的物質基礎,人類的活動離不開優(yōu)質能源的出現和先進能源技術的應用。伴隨著發(fā)生于20世紀70年代的石油危機,世界各國愈加重視能源供應對于經濟的巨大作用。而近10余年全球生態(tài)環(huán)境惡化,空氣污染加劇,使得以風能、太陽能、生物能為代表的可再生能源得到追捧。目前,我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國(BP,2013),是第二大能源生產和消費國以及第二石油消費國、OECD之外最大的石油進口國(王仲穎、任東明、高虎等,2012)。我國煤炭消費占能源消費的比重長期保持在70%以上(中國統(tǒng)計年鑒,2014),導致的直接后果就是我國CO2氣體排放呈逐年上升的趨勢,溫室氣體排放總量已占全球首位(IEA,2009)。我國政府已經提出2020年可再生能源消費量要占到全國一次能源消費量的15%(《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,2007),但是要實現此目標,任務艱巨(王仲穎、任東明、高虎等,2012)。

世界經驗表明,可再生能源產業(yè)的發(fā)展與政策的引導和激勵密不可分?!犊稍偕茉粗虚L期發(fā)展規(guī)劃》(2007)明確指出,根據《可再生能源法》的要求,國家運用稅收政策對包括水能、生物質能的可再生能源的開發(fā)利用予以支持。目前,對于可再生能源激勵政策的研究文獻主要從政策工具的應用、政策工具效果評價方面提出。越來越多的學者開始重視對于可再生能源的激勵政策應該針對不同發(fā)展階段提出。Martine et al.(2006),Hillring(1998)提出在研發(fā)階段需要針對技術研發(fā)進行支持;在生產階段主要通過減免稅收和適當補償(Lawrence & Stanton,1995);在市場化階段Suani(1999)認為生物質能政策需要將外部性引入市場價格中。同時,可再生能源在市場化階段配額標準需要保持相對穩(wěn)定(Ryan et al.,2006)。國內學者王革華(2010)對我國新能源產業(yè)政策進行了梳理,同時借鑒國際經驗,提出我國應完善經濟激勵政策和非經濟激勵政策,促進新能源的發(fā)展。王璽等(2011)針對新能源產業(yè)研發(fā)、生產和銷售等環(huán)節(jié)設計了稅收優(yōu)惠政策。劉葉志(2008)則從外部性理論的角度提出使用財政政策來優(yōu)化資源的配置。

本文針對我國可再生能源產業(yè)政策的發(fā)展狀況,從基礎理論入手,通過科學判斷我國可再生能源的發(fā)展階段,針對不同發(fā)展階段依據商業(yè)化階段理論與可再生能源財稅政策的關系提出相應的產業(yè)財稅政策。

二、可再生能源的概念及發(fā)展意義

(一)可再生能源概念和分類

根據不同的劃分標準,能源可以劃分為不同的類型。根據是否再生,將能源劃分為可再生能源與非可再生能源??稍偕茉吹挠⑽拿Q是Renewable Energy,其概念最早是由聯合國在內羅畢的新能源和可再生能源會議上確定的??稍偕茉床煌诔R?guī)的化石能源,具有可持續(xù)性,幾乎不會枯竭,有利于生態(tài)良性循環(huán),主要包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能以及所產生的二次能源氫能等(張博,2007;姜南,2007)。我國將可再生能源分為水能、生物質能、風能、太陽能、地熱能和海洋能(《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,2007)。這種能源資源潛力大、環(huán)境污染低,是人和自然和諧發(fā)展的重要能源。

(二)可再生能源發(fā)展的重要意義

1.能源可持續(xù)發(fā)展的需要

我國能源長期存在資源有限、優(yōu)質能源儲量嚴重不足、化石能源人均儲量低的狀況,其中石油、天然氣資源僅占世界人均儲量的11%和4%。目前,中國石油進口年均增長率達到了35%,石油對外依存度在30%以上,這一數據有進一步擴大的趨勢。隨著我國經濟的快速增長,對能源的需求將持續(xù)增加。

2.調整能源結構、增加能源可持續(xù)供應的需要

我國能源消費結構長期以煤炭為主,隨著降低煤炭消費的壓力增加,必然需要相應提高水電、核電等能源的使用量。只有這樣才能建立多元化的能源消費結構。

3.保護環(huán)境、降低溫室氣體排放的需要

對于化石能源的過分依賴,使得我國環(huán)境污染嚴重,嚴重影響我國居民的身體健康。而可再生能源幾乎不會對大氣環(huán)境造成破壞。這也是為什么世界越來越重視可再生能源的原因所在。

三、商業(yè)化階段理論與可再生能源財稅政策的關系

(一)商業(yè)化階段理論的內涵

根據美國總統(tǒng)科學技術顧問委員會研究報告(PSCAST,1999),可以將可再生能源技術的商業(yè)化過程分為研究發(fā)展階段、示范階段、規(guī)?;档统杀倦A段和大面積推廣階段。

在研究發(fā)展階段,也是商業(yè)化準備階段,投資收回的可能性小,承擔的風險高,因而在此階段政府是研究開發(fā)投入的主體。政府等公共部門應該在技術研發(fā)方面發(fā)揮巨大作用,同時為了促進新技術的商業(yè)應用轉化,政府應該引導企業(yè)積極參與。

在示范階段,政府提供資金支持是本環(huán)節(jié)得以順利進行的有力保障。此階段可以分為技術示范和商業(yè)化示范兩個階段。技術示范階段的主要任務是對研發(fā)出的新技術進行生產能力的可行性驗證、示范,并發(fā)現問題,進一步完善新技術;而商業(yè)化示范階段是在上一個階段可行的基礎上對商業(yè)服務的能力和推廣前景進行驗證。本階段資金投入較大、回收期長、風險高,資金獲取是需要解決的重要問題。

到了規(guī)?;A段需要降低生產成本。在本階段技術特征表現為單位生產成本受累計產出規(guī)模增加的驅動而進一步下降,整體呈現“學習曲線”的特征(見圖1),直至可再生能源技術擁有與傳統(tǒng)能源相同的競爭力。成本下降受規(guī)模效應的驅動,而累計規(guī)模效應需要穩(wěn)定的大量的資金投入,本階段需要解決的關鍵核心問題是克服成本下降的不確定性、保證投資收益的穩(wěn)定性。合理的政策設計將會達到成本驅動下降的作用,否則可能出現接受補貼的企業(yè)依賴補貼生存,不想通過技術進步和加強管理增強盈利能力。

大面積推廣階段是在可再生能源經歷了研發(fā)、示范和規(guī)模化階段之后。在前幾個階段的發(fā)展之后,由于成本經濟性已與常規(guī)能源技術相當,此時就可以進行大面積推廣了。此時政策上主要解決市場交易和信息傳播方面的障礙。

(二)商業(yè)化階段理論與可再生能源財稅政策的關系

可再生能源在商業(yè)化的不同階段,都不同程度伴隨著研發(fā)、示范、規(guī)?;杀窘档秃褪袌鐾茝V等環(huán)節(jié)的運行。在技術研發(fā)環(huán)節(jié)政策支持應該是政府公共部門主導、企業(yè)等參與,主要使用科技推動政策,由國家組織研究機構和企業(yè)一起實施科技攻關計劃,并對研究示范企業(yè)提供資金支持。

以生物質能為例,美國在燃料乙醇產業(yè)發(fā)展的各個階段主要采取的政策有:(1)在發(fā)展初期,采用提高乙醇補貼、稅收減免、信貸優(yōu)惠、債券貼息補貼以及保險貸款優(yōu)惠等補貼手段。首先將每加侖乙醇補貼從1978年的40美分提高到1984年的60美分。在《能源稅收法案》中要求對E10乙醇汽油每加侖減免征收4美分消費稅。通過《原油暴利所得稅法》將乙醇添加汽油的免稅時間進行延長;1980年的《能源安全法案》(Energy Security Act)要求對生產規(guī)模低于100萬加侖的乙醇生產廠商提供擔保,聯邦政府與乙醇生產廠商簽訂購買協(xié)議,實行最低收購價格;《混合和解法案》中規(guī)定對外國(主要針對巴西)生產的乙醇征收每加侖50美分的進口關稅,還規(guī)定乙醇生產設施可以進入免稅工業(yè)發(fā)展債券。關于行業(yè)競爭,《乙醇燃油競爭法》禁止對乙醇企業(yè)進行任何惡意報復,實施的效果是企業(yè)投資積極性提高。到1985年美國生物乙醇的產量接近5億加侖,生產廠商達到163家。(2)在商業(yè)化過渡階段,需要不斷擴大項目規(guī)模和項目數量。在這個階段,為了促使新產業(yè)的成熟,政府需要通過補貼稅收、優(yōu)惠等形式支付增量成本,促進新技術盡快擴大規(guī)模。(3)在規(guī)?;A段,往往需要從產銷兩個方面促進產業(yè)的快速發(fā)展。美國在此階段除了對生產環(huán)節(jié)提供支持,還對消費環(huán)節(jié)提供信貸幫助:1)在《替代能源安全法案》(Alternative Motor Fuels Act)中規(guī)定對生產替代燃料汽車的企業(yè)提供信貸優(yōu)惠,滿足公司平均燃料經濟(CAF)的標準,如E85標準;2)出臺相應的稅收優(yōu)惠政策,但主要由于石油生產企業(yè)的阻力,E85加注站一直沒有發(fā)展起來,使得乙醇的使用范圍受到了很大的限制;3)繼續(xù)對研發(fā)領域實施支持。(4)在商業(yè)化運作階段,即大面積推廣階段,美國實施多環(huán)節(jié)支持生物燃料產業(yè),通過制定明確的生產計劃,補貼逐漸減少。不同商業(yè)化階段可再生能源的激勵扶持政策見圖2。

四、我國可再生能源發(fā)展階段判斷與政策框架設計

(一)可再生能源發(fā)展階段判斷

1.趨勢判斷

對于可再生能源發(fā)展階段的判斷是建立在Booz和Allen(1957)的生命周期概念基礎上的。根據PSCAST的商業(yè)化階段理論,處在不同發(fā)展階段,產業(yè)規(guī)模、產品種類、市場環(huán)境、產業(yè)利潤等都各自具有不同的特點。對可再生能源商業(yè)化階段進行實際判斷時我國數據統(tǒng)計不全,企業(yè)數據僅能從上市公司的年報中獲?。▽幈?,2012)。根據RESSET金融研究數據庫中關于我國可再生能源上市公司的統(tǒng)計,依據可再生能源上市公司產值的變化對我國可再生能源發(fā)展階段進行了趨勢估計。

通過上市公司1993年至2013年產值的趨勢變化(如圖3)可以看出,我國可再生能源發(fā)展處在規(guī)?;A段。但這屬于對可再生能源的整體進行的判斷,具體到各種可再生能源產業(yè),發(fā)展階段還會有差別。為了提高判斷的科學性,還需要使用定量的方法通過計算進行判定。

2.Gompertz曲線擬合法

由于擬合精度好,產業(yè)發(fā)展生命周期分析中Gompertz曲線法已經被廣泛應用。其基本原理是利用公式:Yt=Kab t(K>0)。結合本研究,Yt表示新能源上市公司的產值,t表示時間,公式中三個參數K、a、b的值可以采用非線性最小二乘法進行估計。根據統(tǒng)計學的計算方法,一般采用三和值法進行計算。三和值法的原理如下:

筆者選取RESSET金融研究數據庫中新能源上市公司1993年至2013年共21年的產值數據,將數據按照時間等分成三個階段,即1993―1999年為第一個階段,2000―2006年為第二個階段,2007―2013年為第三個階段,這里n=7。根據21年的產值數據,通過計算和使用Eviews的非線性最小二乘法迭代估計,并經過分析,模型的可決系數為0.984279,調整的可決系數為0.981926,擬合優(yōu)度高,自變量對因變量的解釋程度強。F-statistic為640.7726,Prob為0.0000,判定模型總體顯著,最后經過P值判定回歸計算出的lnK、lna、lnb是顯著的。經過計算得出a=0.9145,b=0.9178,依據對照表(如表1),可知我國可再生能源處于成長期,這與趨勢判斷一致。

(二)我國可再生能源財稅激勵政策框架設計

根據可再生能源商業(yè)化階段理論,借鑒美國等國家的經驗,可再生能源產業(yè)財稅政策工具的選擇需要根據產業(yè)發(fā)展階段設計。在技術研發(fā)階段,應該以財政資助為基礎,進行共性技術研發(fā)活動;在商業(yè)化示范階段應該適當增加財政投資;進入成長階段應該采取市場保護、政府采購等措施;進入大面積推廣階段,可以采取稅收優(yōu)惠、金融扶持、創(chuàng)業(yè)投資等為主的財稅政策。由此,本文參考王仲穎、任東明、高虎等(2012)的研究,根據商業(yè)化階段理論分析構建了我國不同商業(yè)化階段可再生能源財稅政策工具選擇的模式。

目前我國的可再生能源整體處在規(guī)?;A段,根據表2,在此階段稅收政策和財政激勵政策都需要加強。由于本階段需要企業(yè)擴大投資,促使產業(yè)形成規(guī)模優(yōu)勢,使得可再生能源的技術學習曲線進一步降低,重點需要通過在稅收政策上允許企業(yè)對固定資產進行加速折舊,鼓勵可再生能源企業(yè)增加投資,另外可以在財政投資上從財政投資、財政撥款、財政貼息等方面對可再生能源企業(yè)進行支持。同時,消費終端稅收政策與補貼政策支持也需要進一步加強(胥力偉和丁蕓,2015),提升消費的拉動作用。但是,在此階段不應該進一步減免企業(yè)所得稅,以迫使企業(yè)進一步增強自己的可持續(xù)發(fā)展能力,提高產業(yè)自身的競爭優(yōu)勢,形成產業(yè)競爭力。

五、結論與探討

目前,我國可再生能源的發(fā)展中還存在高成本、高價格的制約,更為重要的是在商業(yè)發(fā)展的初期和中期,可再生能源的投資還存在風險大、成本高、預期回報率低等困境??稍偕茉床粌H需要國家加大支持,還需要分別對水能、風能、生物質能等不同的發(fā)展階段進一步進行針對性的判斷,依據商業(yè)化階段理論和不同商業(yè)化階段可再生能源的財稅政策工具選擇模式有區(qū)別地應用差異化政策工具,尤其是財稅政策工具,并在必要的時候應用政策工具組合。

本文沒有對政策工具的特點、不同政策工具的實施效果進行說明和評價,這也構成了下一步拓展研究的內容。

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篇7

關鍵詞:節(jié)能 建筑 資源

中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:

可再生能源在我們今后建筑中的應用度將會將會大大提高,不僅有利于建筑的節(jié)能減排,同時也一定程度上促進了研究可再生能源應用的積極性。我們常見的可再生能源有:太陽能、風能、水能、潮汐能、地熱能、生物質能等。而在能夠應用到建筑上的主要可再生能源有:太陽能、風能、地熱能、生物質能。

太陽能

太陽能是應用在建筑中最早的可再生能源。而現代,對太陽能的利用遠遠不止采光或者僅僅利用陽光取暖,而利用先進的科技,對太陽能進行深度利用,即我們所謂的發(fā)電,發(fā)熱等方面。

太陽能利用的方式[2]主要有被動式太陽能技術、主動式太陽能技術和太陽能光電技術。被動太陽能利用指不借助機械設備和復雜的控制系統(tǒng)對太陽能進行收集、儲藏和輸配的系統(tǒng),它與建筑是不可分割的,其利用方式有直接獲取系統(tǒng)、間接獲取系統(tǒng)和混合式系統(tǒng)。主動式太陽能這個術語用來稱呼專門用于采集太陽能以生產熱,并且保存它以備后用的機械設備,工作流體通常是空氣或水,主要有:利用太陽能提供熱水、室內采暖、對通風空氣進行預熱、室內降溫(較為少見)以及除濕(與干燥劑合用)等。[3] 國內太陽能建筑發(fā)展的方向,應該走工業(yè)化道路,建立太陽能建筑產業(yè)體系。同時還有很多具體工作要做:首先,抓好設計科研工作,如編制太陽房標準設計、構造圖案、計算機優(yōu)化程序、測試,評定標準等。其次,組織太陽能建筑的集熱、蓄熱、保溫裝置、結構配件、透光材料、絕熱材料、吸收材料、密封材料和反射材料的產品配套生產,提高配套產品標準化、系列化、通用化水平。還應組織太陽能建筑專業(yè)施工隊伍,編制太陽能建筑施工技術規(guī)程和驗收規(guī)范,

太陽能可以光熱發(fā)電、光伏發(fā)電,太陽能建材化、太陽能建筑一體化、產品化等各方面技術都已日臻成熟。有關部門預測,到2020年,我國的太陽能熱水器集熱面積將增加到3億平方,太陽能光伏發(fā)電將增加到220萬千瓦。太陽能等可再生能源在一次能源消費結構中的比例將提高道15%左右。

近年來,國外對太陽能在節(jié)能建筑中的應用進行了大量的研究與開發(fā),取得了顯著的效果。①美國在1997年6月宣布了“百萬太陽能屋頂計劃”,計劃到2010年,在100×104座建筑物上安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)。②希臘學者著重研究了太陽能蓄熱技術用于供暖和熱水供應的住宅能源利用情況。③英國則通過采用構造措施提高墻體及門窗的保溫性能,利用太陽能及改進供熱系統(tǒng)等措施推廣太陽能在節(jié)能建筑中的應用。

風能

建筑中風能的利用主要有兩個方面:風力發(fā)電、自然通風與被動式降溫。

在建筑中利用風力發(fā)電通常是對高層或者超高層建筑來說的。在高層或者超高層建筑中利用風能不是不可能,但必須根據當地的平均年風速,風向,風力資源進行充分了解。再加上高層建筑離地面高,頂部的風力資源相對于底部來說十分充足,提供了一個利用風力發(fā)電的很好條件。

另一個利用風能的方式就是自然通風,讓室內的空氣流通,同時在夏天的時候,可以帶走室內的熱量,有助于降溫。自然通風比利用電器設備通風產生的效果好,同時,電器設備還會消耗電腦,間接產生污染。

地熱能

地熱能在建筑中的利用方式主要為地下淺表層的低溫熱能能夠被熱泵抽取,供建筑采暖和制備熱水,夏季反過來建筑向土地(或水)排放熱量。地源熱泵的技術路線分為兩種:土一氣型地熱泵技術和水一水型地源熱泵技術,前者從淺層土壤或地下水中取熱和排熱,通過分散布置于各個房間的熱泵機組直接轉換成熱風或冷風;后者從地下水中取熱和排熱,經過熱泵機組轉換成熱水或冷水,然后再經過布置在各房間的風機盤管轉換成熱風或冷風給房間供暖或制冷[5]。

生物質能

生物質能開發(fā)潛力巨大, 目前主要研究領域有:農村對沼氣的利用、城市垃圾焚燒熱電聯產、能源作物種植。其中利用最多的就是沼氣[6]。

為達到擴大可再生能原在建筑能耗中所占比例的目標,需要建筑師從概念設計階段對場地選址進行相關評估,場地規(guī)劃中也要考慮建筑、植物等的布局可能對可再生能源利用產生的影響;在詳細設計階段,則需要通過構造節(jié)點、材料選擇等細節(jié)來完善可再生能源利用的技術手段;在設備選型、運行管理等方面,需要與設備工程師協(xié)作,充分交流,使可再生能原的利用效率最大化。通過這種集成式的設計手法,可以使可再生能原利用不僅僅停留在幾塊放置在屋頂的PV板的層面,而是成為與建筑融為一體的綜合系統(tǒng),讓可再生能源真正走入每一戶家庭。

參考文獻:

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[4] 李秋勝 李永貴 陳伏彬 趙松林 朱楚南《風能發(fā)電在超高層建筑中的應用研究》

篇8

財經界:新能源產業(yè)在中國的發(fā)展態(tài)勢如何?

史立山:新能源產業(yè)在我國的發(fā)展十分迅速。“十一五”期間,我國可再生能源呈跳躍式發(fā)展,我國可再生能源年利用量總計3億噸標準煤,占當年能源消費總量的9.6%。各種可再生資源開發(fā)利用規(guī)模明顯增長,體現了我國可再生能源加速發(fā)展的趨勢。

“十二五”時期,我國可再生能源在能源結構中的比重還將顯著上升,可再生能源將發(fā)揮調整能源結構、減排溫室氣體、推進戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的重要作用。將在做好生態(tài)保護和移民安置的前提下積極發(fā)展水電,充分發(fā)揮水電在增加非化石能源供應的作用,按照集中與分散并重的原則,高度重視電網接入和電力市場消納,繼續(xù)推進網電規(guī)模化發(fā)展,提高網電在能源供應中的比重。按照集中開發(fā)與分布式利用相結合的原則,積極推動太陽能的多元化利用,鼓勵有條件的地方建設大型光伏電站,重點支持與推廣與建筑結合的分布式并網光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用。提高太陽能發(fā)電的經濟性和統(tǒng)籌各類生物能資源,合理選擇利用方式,因地制宜發(fā)展生物質能源。

按照2015年非化石能源達到能源消費11.4%的目標以及培育和發(fā)展國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)的部署,我國在“十二五”期間將加快開發(fā)利用可再生能源,培育具有國際競爭力的可再生能源產業(yè)。

如果說“十一五”是新能源發(fā)展的起步階段,那么,新能源將在“十二五”走向大規(guī)模應用,并將更加重視分布式能源的發(fā)展。

財經界:新能源的特點是什么,目前開展新能源示范城市評選有何現實的作用?

史立山:新能源具有資源豐富、開發(fā)潛力大、環(huán)境影響小、可永續(xù)利用開發(fā)的優(yōu)勢。新能源的特點是資源分散,最好是分布式利用發(fā)電,過去各地很重視設備制造,也重視大型電站建設,對終端用戶主場開拓不夠,如果在開發(fā)各類發(fā)電大市場的同時,能對一些資源豐富的地區(qū),或者對一些有積極性的城市,或者有基礎的一些城市,通過制定規(guī)劃,選擇幾項優(yōu)勢技術,能夠成規(guī)模的去推廣應用,這樣來探討對新能源進行利用的模式,或者管理特點,對其他的地區(qū)起到示范作用。這就是我們開展新能源示范城市建設的初衷。前兩年的綠色能源示范縣是從解決農村用能的角度進行的,現在是針對城市來做一些示范,提出這樣的概念。這里沒有非常嚴格的意義,任何一項技術,只要能形成規(guī)模,相對集中,能夠起到示范效益的,大家都可以做,所以就提出至少有一兩項技術形成規(guī)模。如形成上百萬平米的熱水器的利用、幾萬千瓦的光伏發(fā)電、大規(guī)模沼氣利用和電動汽車等,如果實現這樣的目標,每個城市都可以作為新能源示范城市來申請。但是現在有個難度就是沒有政策,只是提出一個概念。首先鼓勵各地進行規(guī)劃,對自己城市的特點分析,到底哪些資源是有優(yōu)勢的,是太陽能好還是風能好,還是生物質的條件好,然后說具備這個條件。第二要有規(guī)模目標,不論是太陽能生物質能利用,還是電動汽車、沼氣公交車等,都要有一定的規(guī)模。比如說燃料生物質顆粒燃料替代城市鍋爐,一定要有規(guī)模,絕大部分鍋爐都要燃燒生物能顆粒,而不是建了一臺就可以了。第三,地方要有配套政策保障這些目標的實現,有些需要資金支持,有些需要政策等保障,如城市鍋爐要禁燃燒炭等,這需要地方提出方案,大家來討論,在哪些地方具有示范的條件,所以希望各個地方能結合規(guī)劃去考量,去實施。實際就是提出了這么一個概念,需要各地創(chuàng)造性的根據各地的實際情況進行運用。

財經界:財政部和國家能源局目前對新能源示范城市有沒有相應的政策支持?

史立山:現在各地都想要政策,希望國家有財政支持,但現在還沒有。雖然沒有政策,但是國家在倡導,有些地方就會重視,比如你們剛才介紹的云南楚雄市,他們非常重視新能源城市的創(chuàng)建,市長親自抓,我看就很好。這樣能源局和地方就互動起來了。雖然前期沒有政策支持,也許隨著發(fā)展,慢慢就會有政策,比如稅收、企業(yè)投資等,逐步形成這個氣候,這需要一個過程去積累能量。綠色能源示范縣也是在公布了名單后跟財政部商量,得到了一定的資金支持。

財經界:新能源示范城市對新能源產業(yè)會有怎樣的影響?

史立山:新能源城市從長期來看是個發(fā)展方向。比如說這個城市將來就不燒煤了,用風電、用太陽能發(fā)電、太陽能供暖,公交車用沼氣來代替天然氣。就當前來講,核心是需要應用。如果所有的建筑,都用新能源發(fā)電??稍偕茉吹陌l(fā)電量就增加了,部分新能源產業(yè)就能帶動起來,新能源市場就興旺了,新能源設備才會真正形成市場,如果沒有大規(guī)模的應用,你的設備將來去賣給誰呢?當下中國光伏產業(yè)遭遇困難,就是這個產業(yè)的市場基本都在國外,現在歐美經濟危機,產品出不去,問題就暴露出來了。如果中國城市的新能源市場真正建立起來了,新能源企業(yè)的發(fā)展才會健康長久。

財經界:目前新能源產業(yè)存在的問題主要有哪些?

史立山:目前我國新能源的發(fā)展總體是健康的,但同時也存在著一些問題?,F在50%以上的城市都在做新能源產業(yè),包括多晶硅的生產,太陽能電池的生產等等,但是推廣應用做的不夠。很多地方都去投資搞設備,進行零部件生產,單純賣產品。但新能源應用卻重視不夠。如果這種趨勢這樣發(fā)展下去,新能源產業(yè)就無法真正形成和發(fā)展。

財經界:現在新能源的發(fā)展不均衡,如何有效合理的來推廣分布式能源?

篇9

關鍵詞:氣候;低碳;經濟;能源

Abstract: The so-called low carbon economy, refers to the concept of sustainable development under the guidance, through technological innovation, system innovation, the industrial transformation, new energy development and other means, as far as possible to reduce energy consumption high carbon coal oil, reduce greenhouse gas emissions, a form of economic development to achieve economic and social development and ecological environmental protection win-win the. This paper briefly the concept of low-carbon economy and the rise of new energy were analyzed briefly, and put forward the countermeasures of meaning and development of new energy under low carbon economy.

Keywords: climate; low carbon economy; energy;

中圖分類號:TE0

引言

氣候變化是21世紀人類共同面對的最大挑戰(zhàn)和威脅,是經濟和社會發(fā)展的主要制約因素。人類活動導致全球氣候變化已是一個不爭的事實,低碳經濟正是基于氣候變暖的基礎上提出的一個新概念,它是指以低排放、低消耗、低污染為特征的經濟發(fā)展模式,是從傳統(tǒng)高能耗、高物耗、高排放的發(fā)展模式轉向可持續(xù)發(fā)展模式的橋梁。低碳經濟強調通過對實體經濟的技術創(chuàng)新、組織創(chuàng)新以及發(fā)展模式的轉型來減少對化石燃料的依賴, 以降低溫室氣體排放量, 適應和減緩地球氣候變暖。低碳經濟的實質是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色GDP,核心是能源技術和減排技術創(chuàng)新、產業(yè)結構和制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉變。

一、低碳經濟的提出及概念

低碳經濟是在全球氣候變暖對人類生存和發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn)的大背景下提出的?!暗吞冀洕弊钤绯霈F是在2003年英國能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經濟》。英國意識到能源安全和氣候變化的威脅, 預計按目前的消費模式2020年英國80%的能源都必須進口,同時氣候變化的影響迫在眉睫。

2007 年12 月, 聯合國氣候變化大會制訂了應對氣候變化的巴厘島路線圖 , 要求發(fā)達國家在2020 年前將溫室氣體減排25%至40%。“巴厘島路線圖”對全球低碳經濟進一步邁向具有里程碑的意義。聯合國環(huán)境規(guī)劃署將2008年“世界環(huán)境日”(6月5日)的主題定為“轉變傳統(tǒng)觀念,推行低碳經濟”。

低碳經濟是一種以能源的清潔開發(fā)與高效利用為基礎,以低能耗、低排放為基本經濟特征,順應可持續(xù)發(fā)展理念和控制溫室氣體排放要求的社會經濟發(fā)展模式。低碳經濟是新的經濟發(fā)展形態(tài),其本質就是可持續(xù)發(fā)展經濟。低碳經濟的核心是低碳產業(yè)、低碳能源、低碳技術和低碳消費,它是繼農業(yè)革命、工業(yè)革命、信息革命之后,世界經濟形態(tài)新出現的革命浪潮,即低碳革命。低碳經濟已成為由工業(yè)文明向生態(tài)文明過渡的主要特征,成為未來社會經濟發(fā)展和人民生活質量改善的主流模式。

低碳經濟的實質是能源效率和清潔能源結構問題,其核心是能源技術創(chuàng)新和制度創(chuàng)新,目標是減緩氣候變化和促進人類的可持續(xù)發(fā)展。因此,低碳經濟指的是依靠技術創(chuàng)新和政策措施,建立一種較少排放溫室氣體的經濟發(fā)展模式,以減緩氣候變化。

低碳經濟幾乎涵蓋了所有的產業(yè)的領域。著名學者林輝稱之為“第五次全球產業(yè)浪潮”,并首次把低碳內涵延展為:低碳社會、低碳經濟、低碳生產、低碳消費、低碳生活、低碳城市、低碳社區(qū)、低碳家庭,低碳旅游、低碳文化

二、低碳經濟下新能源的崛起

近來,西方金融危機逐漸走出持續(xù)低迷的困境,在復雜多變的復蘇狀況下,人們普遍期待新的變局到來,而一場以新能源革命和低碳經濟為主題的綠色浪潮正在席卷全球。從美國,到日本、歐洲各國,低碳經濟和新能源戰(zhàn)略是西方發(fā)達國家占領新的國際市場競爭制高點、主導全球價值鏈的新王牌。

經濟金融危機使世界各國都受到了不同程度的打擊,而低碳經濟作為一個新的經濟增長點會帶來許多重大投資機會。特別是高能效的電力、交通、建筑、工業(yè)和綠色基礎設施建設這五個方面。低碳經濟涉及的行業(yè)和領域十分廣泛,主要包括低碳產品、低碳技術、低碳能源的開發(fā)利用。在技術上,低碳經濟則涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等多個行業(yè),以及在可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發(fā)、二氧化碳捕獲與埋存等領域開發(fā)的有效控制溫室氣體排放的新技術。在當今世界,作為新的經濟增長點,不僅要對持續(xù)的經濟增長有貢獻,而且要對提高勞動就業(yè)和降低二氧化碳有重要貢獻。

三、新能源的涵義

1、新能源的概念

所謂的新能源是指除傳統(tǒng)礦石能源以外的其他能源形式,具有來源上的可再生性以及使用上的低污染性。上世紀50年代以來,世界各國都開始研究新能源,在風電、太陽能光伏與光熱、生物質能發(fā)電、潮汐利用等方面取得了一定的成果,初步具備了產業(yè)化的條件。

2、.新能源的特點

能量密度較低,并且高度分散;資源豐富,可以再生;清潔干凈,使用中幾乎沒有損害生態(tài)環(huán)境的污染物排放;太陽能、風能、潮汐能等資源具有間歇性和隨機性;開發(fā)利用的技術難度大。

3、新能源的種類

聯合國開發(fā)計劃署(UNDP)把新能源和可再生能源分為三大類:①大中型水電;②新可再生能源,包括小水電、太陽能、風能、現代生物質能、地熱能和海洋能等;③傳統(tǒng)生物能。我國新能源和可再生能源是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電及核裂變發(fā)電之外的生物質能,太陽能,風能、小水電、地熱能和海洋能等一次能源以及氫能、燃料電池等二次能源

四、低碳經濟理念下新能源開發(fā)利用的對策建議

1、經濟結構和能源結構的轉型

發(fā)展低碳經濟,需要經濟結構和能源結構的徹底轉型。從經濟結構上看,要轉變現有的“高消耗、高排放、高污染”的經濟體系,用低碳農業(yè)替代高碳農業(yè),用低碳工業(yè)體系替代高碳工業(yè)體系,走“低消耗、低排放、低污染”的經濟發(fā)展之路。從能源結構上看,要以可再生能源替代化石能源,構建新能源經濟體系。大力發(fā)展清潔能源,著力提升可再生能源產業(yè)的快速發(fā)展,進一步淘汰小火電、小煤礦、小煉油等落后生產能力,提高資源利用效率和清潔化水平。

2、傳統(tǒng)能源也要"綠化"

我國在哥本哈根會議上作出承諾,到2020年實現單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%-45%。要實現這樣的減排目標,不僅需要發(fā)展新能源產業(yè),還要大力對傳統(tǒng)化石能源進行節(jié)能減排,而且分析人士認為,后者潛力更大,而且需要付出的成本更低。據中電聯的數據,截至2008年底,全國發(fā)電設備容量79253萬千瓦,其中火電60132萬千瓦,約占總容量的75.87%,風力、太陽能、生物質等"新能源"占比大約僅為7%。目前,我國的電源結構仍以火電為主,分析人士預計傳統(tǒng)化石能源"節(jié)能減排"很有潛力。此外,我國工信部提出發(fā)展"戰(zhàn)略性新興產業(yè)",這意味著以新能源產業(yè)發(fā)展為由頭,我國眾多傳統(tǒng)產業(yè)都有望進行結構調整和發(fā)展思路的轉型。

3、從低碳經濟到低碳社會

低碳發(fā)展之路固然應該重視發(fā)展低碳經濟,構筑輕型的經濟體系,但更重要的是還要構筑一個低碳社會,它涉及到社會生活的各個方面:

發(fā)展低碳交通。目前,發(fā)展低碳交通已經成為一種世界潮流,而公共交通是實現低碳交通的重要發(fā)展方向;構建低碳政府。中國政府在社會經濟活動中扮演著極其重要的角色,政府不僅作為投資的主體形成國有資本,還作為消費的主體改善著公共服務的能力;發(fā)展低碳社區(qū)。社區(qū)是人們生活、居住的主要場所,其居民有共同的認同感。發(fā)展低碳社區(qū),不僅非常必要,也具有可操作性;倡導低碳消費。

4、開發(fā)節(jié)能建筑

綠色建筑設計強調在人與自然協(xié)調發(fā)展的基本原則下,運用生態(tài)學原理和方法,協(xié)調人、建筑與自然環(huán)境間的關系,體現人、建筑環(huán)境與自然生態(tài)在“功能”方面的協(xié)調。綠色節(jié)能建筑應是立體環(huán)保工程,兼?zhèn)涔?jié)地、節(jié)水、節(jié)能、改善生態(tài)環(huán)境、減少環(huán)境污染、延長建筑物壽命等優(yōu)點,體現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略特點。綠色建筑的目標在于在建筑的整個壽命周期內最大限度地節(jié)約資源、減少污染、保護環(huán)境,其中節(jié)約資源包括節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等多方面內容,以便為人們提供健康、適用和高效的空間。我國已設定了不同地區(qū)的民用建筑節(jié)能標準和全國商用和公共建筑節(jié)能標準。據統(tǒng)計,建材工業(yè)能耗占總能耗的10%左右,加上建筑本身需要消耗的鋼材、木材和化工產品,估計建筑的間接能耗要占到總能耗的15%左右。

五、結論

我國經濟快速增長,各項建設取得了巨大成就,但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價,經濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳,群眾對環(huán)境污染問題反應強烈。因此,發(fā)展低碳經濟將對中國科技技術和新能源發(fā)展具有積極地促進作用,中國必將通過新能源的發(fā)展實現人民更加富裕,國家更加富強。

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篇10

中國的科學、綠色、低碳能源戰(zhàn)略可概括為:加快調控轉型,強化節(jié)能優(yōu)先,實行總量控制,保障合理需求,優(yōu)化多元結構,實現綠色低碳,科技創(chuàng)新引領,系統(tǒng)經濟高效。它由以下六個子戰(zhàn)略構成。

戰(zhàn)略之一:強化“節(jié)能優(yōu)先、總量控制”戰(zhàn)略

節(jié)能、提效、合理控制能源需求是能源戰(zhàn)略之首。對我們這個人口大國,人均資源小國,必須確立“人均能耗應控制在顯著低于發(fā)達國家水平”的戰(zhàn)略思想,實現有控制的健康發(fā)展?;趯ξ覈洕Y構調整必要性和可能性的分析,對我國單位GDP能耗的分析和結構節(jié)能、工業(yè)節(jié)能、建筑節(jié)能、交通節(jié)能及社會消費節(jié)能潛力深入分析的結論表明,我國的節(jié)能提效不僅必要,而且可能。這項戰(zhàn)略旨在使實現國家第三步戰(zhàn)略目標的總能耗(特別是煤炭石油消耗“天花板”)最小化,以較低的能源彈性系數(

這里的控制目標,充分考慮了挖掘國內能源的科學產能潛力、可持續(xù)發(fā)展能力和合理的能源進口。其中,將2020年的總能耗控制在40億噸標煤左右,是一個十分困難又十分有意義的戰(zhàn)略指標,在此期間,大力調整產業(yè)結構,控制高能耗產業(yè),轉變經濟增長內容,把GDP年增長掌握在7%――8%左右,較為合理并有利于發(fā)展的質量、效率和環(huán)境友好。實現2020年的能耗總量控制目標,是轉變發(fā)展方式實際成效的標志,將有力推動結構調整,也是實現我國應對氣候變化承諾的關鍵。

戰(zhàn)略之二:煤炭的科學開發(fā)和潔凈、高效利用和戰(zhàn)略地位調整

煤炭目前是我國主力能源,煤炭的洗選、開采和利用必須改變粗放形態(tài),走安仝高效、環(huán)保的科學發(fā)展道路,它在我國總能耗中的比重應該也可能逐步下降,2050年可望減至40%(甚至35%以下,其戰(zhàn)略地位將調整為重要的基礎能源。應盡量降低煤炭消費增長速度,使煤炭消費總量盡早達到峰值,此后,總能源的增量將由清潔新能源補充。要樹立“煤炭科學產能”的新概念,即采用先進的煤炭生產和高效利用技術,促進煤炭生產的安全度、煤炭的利用效率和潔凈度較大幅度提高。根據科學產能的要求,合理的煤炭安全產能應該控制在30億噸以內。煤的潔凈化利用,不僅是一個戰(zhàn)略方向,而且要成為可定量衡量和檢查的指標。報告提出了煤炭“潔凈化度”的概念和定量描述,可作為該行業(yè)的一個考核指標。報告給出了2020年、2050年和2050年應實現的“潔凈化度”的參考值。

戰(zhàn)略之三:確保石油、天然氣的戰(zhàn)略地位,把天然氣作為能源結構調整的重點之一。

確保石油在今后幾十年的安全供應和能源支柱之一的穩(wěn)定戰(zhàn)略地位。石油國產每年2億噸(或近2億噸)可繼續(xù)保持幾十年,但我國石油儲采比較低,對外依存度將進一步走高。石油的戰(zhàn)略方針是:大力節(jié)約,加強勘探,規(guī)模替代,積極進口(消費和戰(zhàn)略儲備)。

天然氣(含煤層氣、頁巖氣和天然氣水合物等非常規(guī)天然氣)是較潔凈的化石能源,我國潛在資源較豐富,應該也可能大力發(fā)展,應把它放到能源結構調整的重點地位上來,增大其在我國能源中的比重。20;30年可達到國內產天然氣5000億方,加上進口可達4000億-5000億方,將占到一次能源的10%以上,使其成為我國能源發(fā)展戰(zhàn)略中的一個亮點和能源結構中的綠色支柱之一。

戰(zhàn)略之四:積極、加快、有序發(fā)展水電,大力發(fā)展非水可再生能源,使可再生能源戰(zhàn)略地位逐步提升。成為我國的綠色能源支柱之一

水電是2030年前可再生能源發(fā)展的第一重點。資源清晰、技術成熟,在國家政策上,應促進其積極、加快、有序發(fā)展。2020年、2030年和2050年可望達到裝機5億千瓦、4億千瓦和4.5億-5億千瓦。

因地制宜,大力發(fā)展非水可再生能源。資源豐富,可利用的太陽能發(fā)電資源約20億千瓦;風能資源大于10億千瓦,陸上大于海上;生物質能資源約3億噸標煤,并有培育的潛力。盡早使風能、太陽能、生物質能等成為綠色能源支柱。2020年前應重在核心能力的創(chuàng)新、技術經濟瓶頸的突破,重點解決風電提高經濟效益、太陽能光伏和光熱發(fā)電降低成本、間歇性能源并網和纖維素液體燃料技術等,扎實打好基礎,做好示范,逐步產業(yè)化、規(guī)?;?。大力推廣已有基礎的太陽能熱利用、生物沼氣、積極發(fā)展海洋能、地熱能。高度重視垃圾的分類資源化利用。實現我國農村的能源形態(tài)現代化。非水可再生能源在2020年、2030年和2050年的總貢獻有可能分別達到2億噸標煤、4億噸標煤和8億噸標煤左右。

可再生能源(水和非水)的戰(zhàn)略地位將由目前的補充能源逐步上升為替代能源乃至主導能源之一。

戰(zhàn)略之五:積極發(fā)展核電是我國能源的長期重大戰(zhàn)略選擇,核電可以成為我國能源的一個綠色支柱

經過國產和進口并舉努力,鈾資源不構成對我國核能發(fā)展的根本制約因素,核電的安全性和潔凈性可以保證。核能按照壓水堆--快堆一聚變堆“三部曲”的基本路線圖,可實現長期可持續(xù)發(fā)展。需要高度重視從核資源一核燃料循環(huán)一核電站―后處理到核廢物全產業(yè)鏈的配套協(xié)調發(fā)展。在目前壓水堆為主的發(fā)展階段,應充分發(fā)揮已成熟的二代改進型的作用,發(fā)展沿海和內陸電站,同時積極試驗和掌握三代技術,同時,推動中國快堆技術加快發(fā)展。2020年核電可望達到建成/000萬千瓦,使核能和可再生能源的總和占到總能源的15%以上。20;30年核電達到2億千瓦,2050年達到4億千瓦以上。2050年,核能將可以提供15%以上的一次能源。之后,核電將繼續(xù)發(fā)展,成為我國未來的主要能源之一。

戰(zhàn)略之六:發(fā)展中國特色的高效安全(智能)電力系統(tǒng),適應新能源的分布式等用電方式和儲能技術

在我國的能源結構中,電力所占的比重將逐漸增加,而在電力結構中,非火電的比例將逐步增加,而煤電在電力中的比重將逐步下降,2050年可降至55%左右。