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sherryaigigi
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雨天依然美丽

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能源科技:可持续发展的动力支撑  —专访《国家中长期科学和技术发展规划纲要》能源专家组成员倪维斗院士  采写/张文娟 本刊记者  “认识自然、热爱自然、善待自然、争取与自然最大可能和谐相处,是一个民族、一个国家,乃至整个世界可持续发展的前提。应该说,由于人类对于自然无序的、掠夺性的索取已经造成了当前十分严重的、不可逆转的后果,并且还在不断凸现出来。人类已经遭到了大自然的惩罚,并还要继续加重。在这种情况下,教育年轻人认识自然、理解自然有迫切的意义”,在清华大学舜德楼倪维斗院士的办公室里,倪维斗以他为《理解自然》这本书里所作的序言为开端,开始了我们的谈话,“自然资源的有限性和人们使用的无限性,将会导致我们吃子孙的饭,断子孙的路,因此,政府需要有一个宏观的纲领性的文件,从而对未来相当长一段时间内的中国发展作出建设性的规划”,倪维斗话锋一转,进入了我们采访的正题。  《规划纲要》 意义隽永  记者:《国家中长期科学和技术发展规划纲要》是我国科技发展的纲领性文件,为什么国家要选择这样一个时期,出台这样的一个文件?  倪维斗:未来20年,是中国经济和社会发展的重大机遇期。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》是关系我们新世纪现代化事业和实现中华民族伟大复兴的重大战略性文件。  首先,全面建设小康社会、走新型工业化道路对科技发展提出了新的要求,要实现我国GDP到2020年比2000年翻两番,经济总量将可能进入世界前三位,必须走新型工业化道路,坚持以科技进步与创新为主要动力,对经济结构进行战略性调整,有效解决能源供应、生态环境和自然资源的约束,解决城乡之间、地区之间发展的不平衡性问题,逐步形成以高新技术产业为先导的产业格局。因此,制定新时期的中长期科技发展规划,是站在国家前途和民族命运的战略高度,统筹考虑,全面规划的战略之举。  其次,从国际政治经济形势来说,随着经济全球化,尤其是科学技术的迅猛发展,世界政治经济格局已进入了一个最为活跃的变动时期,新的主导技术结构以及新的技术经济范式正在迅速形成。科学技术已经成为推动经济发展、促进社会进步、维护国家安全的主导力量,科技竞争成为综合国力竞争的焦点,各国政府纷纷调整其发展战略,把促进科技进步与创新当作其基本国策之一。目前, 我国的科技发展水平与发达国家相比还有很大差距,科技竞争力较弱。我们必须抓住机遇,从积极参与国际竞争的高度安排科技发展战略,发展科技事业,提高科技竞争力。  此外,科技自身发展的新趋势迫使我们必须从战略的高度做出前瞻性的部署。21世纪,纳米科技、生命科学与生物技术、信息技术,以及认知科学等新兴领域的诸多技术将有机结合,学科交叉、渗透、融合将日益增强,科技发展正在孕育着历史性的重大突破,面临质的飞跃,对国民经济、社会发展与国家安全的影响越来越大。许多国家政府在相应领域进行了重点部署,实施了一批重大科技战略工程,推动科学技术的发展。因此,我们必须根据科技自身发展规律,在总体布局和发展方向上做出战略性、前瞻性的部署。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》是新时期我国科技发展的重要的战略举措。  能源形势 考验中国  记者:作为能源领域的专家,《国家中长期科学技术发展规划》能源组的专家成员之一,请您介绍一下我国能源发展的形势状况。  倪维斗: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。经济、能源与环境的协调发展,是实现中国现代化目标的重要前提。由于能源对于国家经济、文化和安全的重要作用,能源问题,过去是,现在是,将来仍然是各国发展战略中优先考虑的问题,在国际政治经济的舞台上,从来都占据着极为重要的地位。我国改革开放以来的二十多年经济持续增长,相应的我国能源发展取得了巨大成就。但是,由于需求量巨大,供应不足,以及全国的环境不断恶化,能源作为国民经济发展的支撑,瓶颈问题十分突出,主要表现在以下几个方面:  首先,能源需求的持续增长与能源供给之间产生了巨大的矛盾。我国是当今世界第二大能源生产国和第二大能源消费国。2004年,我国一次能源生产量增长1%,而能源消费量增长1%,占世界能源消费总量的5%,是当今世界上能源消费增长最快的国家。我国存在巨大能源需求,目前中国人均能源消费水平只是世界平均水平的一半左右,甚至只是经合组织(OECD)国家平均水平的六分之一(中国人均能源消费量约为3吨标准煤,世界平均值是38吨标准煤左右,OECD国家能源消费量为8吨标准煤,北美人均能源消费量超过11吨标准煤)。据有关部门分析得出的结果,我国能源消耗总量大致是2020年一次能源的需求在25亿~33亿吨标准煤之间,2050年的一次能源需求将在50亿吨标准煤左右。我国的常规商品能源资源占世界总量的7%,水能资源居世界的第1位,煤炭第3位,石油第12位,天然气第22位,但是由于我国人口众多,人均可开采储量远远低于世界平均水平,保持能源供应量将是我国长期面临的严重挑战。  第二,液体燃料的短缺问题十分严重。能源需求日益增长的同时,我国液体燃料消费量必然会逐年增加,目前我国石油进口依靠率已达到40%,根据国际能源机构(IEA)预测,到2010年、2020年我国的年液体燃料消费将分别达到55亿~71亿吨、06亿~41亿吨,进口依靠率将要超过60%。我国的石油供需矛盾日益突出,关系到国家的能源战略安全,更为严重的是,将有可能导致社会的动荡不安,因此,解决大规模石油短缺问题将是我国能源战略的一个极为重要的问题。  第三,能源利用中的环境污染问题日益严重。同发达国家相比,中国能源利用效率仍然相对较低、能源消费的总体结构仍然处在相当不合理的状态。目前中国单位产值能耗是发达国家的3~4倍,主要工业产品能量单耗比国外平均高40%,在今后的相当长一段时间内,煤炭仍然将是我国最主要的一次能源。我国的煤炭利用存在高污染、低效率的问题。在我国SO2排放总量中由于煤炭直接燃烧占90%,在NOX排放总量中煤炭占67%,在CO2的排放中煤炭占85%,随着煤炭及其他化石燃料消费总量的增加,来自环境负担和控制费用的压力将进一步加重。如何大幅度提高煤炭及其他化石燃料的利用效率,降低污染物排放,改善对生态环境的影响是能源领域可持续发展所面临的另一个严峻的挑战。  第四,农村及边远地区用能问题。我国目前农村人口多,居住面积广,收入水平低,目前仍有60%的农村依靠柴草、秸秆做饭取暖,不仅效率低下(仅10%~15%),而且造成较大的烟气和微颗粒污染,低效率的利用还造成了对燃料的过度需求,是造成毁林、草场破坏、水土流失、沙化面积逐年扩大等问题的重要因素之一,随着新农村政策的提出,解决农村能源的使用问题也日益提上议事日程。  第五,温室气体和气候变化问题。中国是《京都协议书》的成员国之一,虽然目前我国还没有承诺温室气体二氧化碳的减排任务,但是由于我国庞大的人口基数,温室气体的排放量仅次于美国,到2030年前,中国有可能超过美国居世界第1位。温室气体的减排压力将会越来越大,如果等到不得不减排的时候再着手处理这一问题,将会使我国付出巨大的代价。因此,从现在开始,就应该从各个方面做好减排的准备。  直面挑战 谋划发展  记者:从您刚才的介绍,我们可以看出,我国能源发展存在“供需矛盾突出、利用效率低下、环境污染严重”的三大挑战,您能否结合《国家中长期科学技术发展规划》谈谈解决的途径。  倪维斗:《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将能源作为第一个重点发展的领域和优先主题,可见国家政策的高瞻远瞩,我国能源科技的发展应为我国实施“保障供应、节能优先、结构优化、环境友好”的能源可持续发展战略提供经济、高效、清洁的先进能源技术。研究的重点主要表现在以下的几个方面:  首先,要加强对煤的高效开发和清洁利用的研究。它包含三个方面的内容。(1)煤的高效洁净发电过程的研究。未来我国经济发展过程中的主要一次性能源中,煤炭担当主力军的角色,至2030年,我国将有70%的煤用于发电,因此,应大力探索有可能广泛使用的洁净高效发电的途径。应大力开展燃煤联合循环发电技术的研究,如IGCC和APFBC,其中,APFBC技术能够和超临界、超超临界技术相结合。鉴于我国是煤炭大国,煤种复杂且地区分布极广,因此宜于发展多种有希望的技术路线。(2)开展煤的大规模气化研究。煤气化是煤高效清洁利用的重要途径。洁净、高效的燃烧和发电、多联产、用煤制造液体燃料的第一步都是气化,我国应及早争取建立适合中国国情的大规模气化装置。(3)开展多联产技术的研究。煤气化生成的合成气用于生产液体燃料、化工产品和发电,并把这些过程优化耦合起来。  第二,开展解决液体燃料短缺问题的研究。它也包含三个方面的内容。(1)开展常规及非常规石油资源、天然气资源的高效开采。包括深层资源形成机理,多选回叠合盆地油气形成与分布研究,海相、岩性和不整合底层圈闭油气藏形成规律,以及地物勘探新方法和非常规油气藏的勘探等等。(2)加强煤基液体车用燃料的技术研究,液体燃料包括F-7合成燃料,甲醇和二甲醚,与此同时,要加强这类替代燃料在发动机中的应用研究。(3)展开大规模氢能系统的建立的研究。由于我国以煤为主的能源结构,开展煤制氢技术的研究对于我国意义与前景重大。在多联气条件下,如何捕捉和利用CO2是实现煤的高效及近零排放的主要途径之一,是当前国际上煤利用技术研究的热点,我国有必要抓紧时间开展相关研究,为我国的煤的可持续发展打下基础。  第三,展开可再生能源利用的研究。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能等。风能是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿,风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示,我国陆地可开发利用的风能资源为53亿千瓦,10米高度主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外,我国海上风能资源也很丰富,初步估计是陆地风能资源的3倍左右,可开发利用的资源总量为5亿千瓦。太阳能是指太阳所负载的能量,它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量,包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有:光伏(太阳能电池)发电系统,将太阳能直接转换为电能;太阳能聚热系统,即太阳能集热器;被动式太阳房;太阳能热水系统;太阳能取暖和制冷等。水的流动可产生能量,通过捕获水流动的能量发电,称为水电。小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。生物质能生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源,如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。整体来说,可再生能源是十分分散、能量密度很低的,尤其是生物质能,所以对它的应用不能照抄外国,必须结合我国广大小农经济的具体情况,原则上应是分散的能源分散用。譬如说,秸秆低耗能冷压缩成颗粒,用于广大农村的炊事,采暖和小城镇的小容量工业锅炉就是一个很好的应用方向。  第四,展开节能技术的研究。据有关机构研究,按现行汇率计算的每百万美元国内生产总值能耗,我国为1274吨标准煤,比世界平均水平高4倍,比美国、欧盟、日本、印度分别高5倍、9倍、7倍和43倍。单位产品能耗方面,电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。主要耗能设备能源效率方面,燃煤工业锅炉平均运行效率65%左右,比国际先进水平低15~20个百分点;中小电动机平均效率87%,风机、水泵平均设计效率75%,均比国际先进水平低5个百分点,系统运行效率低近20个百分点;机动车燃油经济性水平比欧洲低25%,比日本低20%,比美国整体水平低10%;载货汽车百公里油耗6升,比国外先进水平高1倍以上;内河运输船舶油耗比国外先进水平高10%~20%。单位建筑面积能耗方面,我国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2~3倍。我国能源利用效率低下的主要原因是粗放型经济增长方式,结构不合理,技术装备落后,管理水平低。  节能除了依靠技术进步以外,更重要的是相关的政策、法规及其实施的“刚”度。改革开放以来,我国开发、示范(引进)和推广了一大批节能新技术、新工艺和新设备,节能技术水平有了很大提高。但从总体上看,投入不足,创新能力弱,先进适用的节能技术,特别是一些有重大带动作用的共性和关键技术开发不够。同时由于缺乏鼓励节能技术推广的政策和机制,多数企业融资困难,节能技术推广应用难。针对工业部门能耗巨大的现实和交通运输、居民生活用能快速增长的趋势,应着重加强重点部门和共性关键节能技术的研究和推广应用,在2010年前,坚持自主开发和技术引进相结合的路线,大力推广现有成熟的、先进的节能技术,解决节能设备和产品的经济使用、高可靠性、大批量生产的工艺和技术问题,实现跨越式发展,通过大规模应用达到普遍节能。2010年后,大力发展节能高新技术,在新型能源使用及转化技术、可再生能源技术、高效节能技术及产品等方面取得突破,大幅度挖掘节煤、节油和节电潜力。  第五,加强其他与能源相关的技术研究,如石油、天然气储量的探测、高效利用的研究。加强民用核能技术的研究,加强电网安全性与可靠性研究等。  高校肩负发展重任  记者:作为国家创新体系的重要组成部分,我国高校在能源科技发展中该怎样做?  倪维斗:未来相当长一段时间内,我国高校科技工作的重点就是要注重优化结构、创新体制、凝练目标、重点突破,为国家的现代化建设提供基本的人才支持和一大批创新性科技成果。在能源科技领域,高校要在国家的支持下,结合高等学校在能源领域的研究特色和长处,强化高校之间的合作,努力将成果转化成生产力,建设国际上具有一流水平的清洁能源、新能源和环境保护高新技术实验研究的开发平台。保障措施有如下几个方面:  首先,要注重学科的融合,加强和整合现有的能源科技研究机构,建立具有强大技术集成能力的综合性国家重点实验室。主要任务其一是从事清洁能源技术和新能源的研究开发,其二是注重国家能源供应系统研究,研究不同发展选择路径对生产成本、进口替代的影响,重视人文、管理学科的相互结合。  第二,要吸引优秀人才,组织团队进行大项目攻关,保持精干和高效的科研管理队伍;积极争取国家在能源及相关领域下达的重大研究课题,提高科研的起点和质量,推动与国家大型科研机构及大型企业建立联合关系,促进科技成果的迅速转化,形成新的经济增长点;扩大国际合作,加强与国际一流大学、科研机构及大型公司的交流合作。  第三,高校应突出高技术研究的特色,集中力量研究宏观思路,开展多学科交叉(如与交通、水利、土木行业的交叉)和基础性、战略性、前瞻性的工作,这是高校的优势所在。
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恶魔漫步

经济全球化使社会生产力极大地提高,经济规模空前扩大,全球经济增长了几十倍,创造了前所未有的物质财富,大大推进了人类文明的进程;但是,经济全球化引发的各国对经济利益的追逐,导致经济可持续发展的基础和环境受到威胁。自然资源的过度开发与消耗,污染物质大量排放,导致全球性的资源短缺、环境污染和生态破坏。这些问题的不断积累,加剧了人类与自然界的矛盾,对社会的持续发展和人类自身的生存构成新的障碍。在这种形式下,人类不得不认真地回顾自己的发展历程,重新审视自己的社会经济行为,探索新的发展战略。一、可持续发展理论产生的历史背景可持续发展的思想由来已久,但是,将其作为一个科学术语明确地提出并给予系统阐述的是1980年的《世界自然保护大纲》,这一大纲是国际自然保护联盟受联合国环境与开发署的委托,在世界野生生物基金会的支持和协作下制定的。在大纲中可持续发展被理解为“为使发展得以持续,必须考虑社会和生态因素以及经济因素,考虑生物及非生物资源基础”。为了使人们对世界自然保护大纲中所提出的观念有更进一步的了解和落实到行动上,世界自然保护联盟于1981年推出了另一部具有国际影响的文件——《保护地球》。这一文件从社会科学的角度对“可持续发展”的概念作了进一步的阐述,指出人们有时把“可持续发展”的概念与“持续增长”、“持续利用”的概念混为一谈,这种观点是不对的,因为“持续增长”这个观念是不确切的。严格地说,没有任何自然事物可以无休止地、持续地增长。而“持续利用”这一概念则只能用于再生资源,当人们的利用不超过其负荷极限时有可能达到持续利用,这一概念也不适用于非再生资源。因此,在《保护地球》这一文件中,对“可持续发展”给出的定义是:“改进人类的生活质量,同时不要超过支持发展的生态系统的负荷能力”。对“可持续发展”概念的形成和发展起到重要推动作用的是世界环境与发展委员会(1983年11月成立)于1987年2月向联合国提交的一份题为《我们共同的未来》的报告。报告对当前人类在发展和环境保护方面存在的问题进行了全面和系统的分析,提出了一个为世人普遍接受的有关可持续发展的概念。认为可持续发展就是“满足当代人的需要,又不损害后代人满足其需要能力的发展”,并指出,过去我们关心的是经济发展对环境带来的影响,现在我们迫切地感到生态的压力,如土壤、水、大气、森林的退化对经济发展所带来的影响。到了1992年6月,联合国在巴西的里约热内卢召开了“环境与发展”的全世界首脑会议,通过《里约宣言》和《21世纪议程》等重要文件,与会各国一致承诺把走可持续发展的道路作为未来的长期的共同发展战略,第一次把可持续发展问题由理论和概念推向行动。二、可持续发展的原则可持续发展有三个最基本的原则:一是公平性原则;二是持续性原则;三是共同性原则。也有专家认为在这三个原则的基础上,可以再增加三个原则,即需求性原则、高效性原则和阶跃性原则。公平性原则:所谓公平性是指机会选择的平等性。这里的公平性具有两方面的含义:一方面是指代际公平性,即世代之间的纵向公平性;另一方面是指同代人之间的横向公平性。可持续发展不仅要实现当代人之间的公平,而且也要实现当代人与未来各代人之间的公平。这是可持续发展与传统发展模式的根本区别之一。公平性在传统发展模式中没有得到足够重视。从伦理上讲,未来各代人应与当代人有同样的权力来提出他们对资源与环境的需求。可持续发展要求当代人在考虑自己的需求与消费时,也要对未来各代人的需求与消费负起历史的责任,因为同后代人相比,当代人在资源开发和利用方面处于一种无竞争的主宰地位。各代人之间的公平要求任何一代都不能处于支配的地位,即各代人都应该有同样选择的空间。可持续原则:这里的可持续是指生态系统受到某种干扰时能保持其生产率的能力。资源环境是人类生存与发展的基础与条件,离开了资源环境就无从谈起人类的生存与发展。资源的持续利用和生态系统的可持续性保持是人类社会可持续发展的首要条件。可持续发展要求人们根据可持续性的条件调整自己的生活方式,在生态可能的范围内确定自己的消耗标准。可持续发展的可持续性原则从某一个侧面反映了可持续发展的公平性原则。和谐性原则(或者共同性原则):可持续发展不仅强调公平性,同时也要求具有和谐性,正如《我们共同的未来》报告中所指出的,“从广义上说,可持续发展的战略就是要促进人类之间及人类与自然的和谐。”如果每个人在考虑和安排自己的行动时,都能考虑这一行动对其他人(包括后代人)及生态环境的影响,并能真诚地按“和谐性”原则行事,那么人类与自然之间就能保持一种互惠共生的关系,也只有这样,可持续发展才能实现。需求性原则:传统发展模式以传统经济学为支撑,所追求的目标是经济的增长,它忽视了资源的有限性,立足于市场而发展生产。这种发展模式不仅使世界资源环境承受着前所未有的压力而不断恶化,而且人类所需要的一些基本物质仍然不能得到满足。而可持续发展则坚持公平性和长期的可持续性,立足于人的需求而发展人,强调人的需求而不是市场商品。可持续发展是要满足所有人的基本需求,向所有的人提供实现美好生活愿望的机会。高效性原则:可持续发展的公平性原则、可持续性原则、和谐性原则和需求性原则已经隐含了高效性原则。事实上前四项原则已经构成了可持续发展高效性的基础。不同于传统经济学,这里的高效性不仅是根据其经济生产率来衡量,更重要的是根据人们的基本需求得到满足的程度来衡量,是人类整体发展的综合和总体的高效。阶跃性原则:可持续发展是以满足当代人和未来各代人的需求为目标,而随着时间的推移和社会的不断发展,人类的需求内容和层次将不断增加和提高,所以,可持续发展本身隐含着不断地从较低层次向较高层次的阶跃性过程。三、可持续发展理论的主要观点可持续发展作为一种新的发展思想和发展战略,它的目标是保证社会具有长时间持续发展的能力,主要的观点(中国科学院可持续发展研究组,2003)包括:第一,发展的内涵既包括经济发展,也包括社会发展和保持、建设良好的生态环境。第二,自然资源的永续利用是保障社会经济可持续发展的物质基础。可持续发展要以保护自然资源和环境为基础,同资源与环境的承载力相协调。为了实现可持续的发展,资源和环境保护工作应是发展进程的一个整体组成部分,必须全力防止地球生物资源的衰竭和灭绝。资源的永续利用环境保护的程度是区分传统发展与可持续发展的分水岭。第三,人类发展受自然资源所制约,自然生态环境是人类生存和社会经济发展的物质基础。第四,可持续发展也是一种经营管理战略,呼吁人们放弃传统的高消耗、高增长、高污染的粗放型生产方式和高消费、高浪费的生活方式,主张产品、效率、资源和环境并重,经济增长和环境保护相结合,社会稳定和公平相结合,短期利益与长期利益相结合。地球所面临的最严重的问题之一,就是不适当的生活与生产方式,导致环境恶化、资源短缺、贫困加剧和各国的发展失衡。可持续发展的思想实质就是:一方面要求人们在生产中要尽量地减少投入、多产出;另一方面又要求人们在消费时尽可能多利用、少排放。第五,控制人口增长、消除贫困是与保护生态环境密切相关的重大问题。要重新确立人与自然之间、各代人之间的关系,确定新的经济发展战略,发展清洁生产和无害环境或有益环境的技术体系等。四、国家石油可持续发展之内涵随着对可持续发展理论探讨的深入,各国对自己国家可持续发展的基础性资源的开采与利用都进行着长远的战略思考。仁者见仁,智者见智。我们不妨借鉴专家的观点来对国家石油可持续发展问题略作探讨,由此来窥探国际石油可持续发展观。石油资源是基础,充足的石油资源和合理的勘探开发投入,可以保证有效的供给。对国内油气资源进行合理的开发和利用,是实现油气工业可持续发展的重要前提。一个国家的石油安全既取决于对自然资源潜力的客观认识与合理开发利用,也与这个国家参与国际石油合作的程度有关。当今世界,没有任何一个国家可以不利用国际资源而可以实现可持续发展的。在面对“非常”国际事态情况下,没有国际合作,没有满足国家一定时期需求的石油储备,国家石油安全也难以保证。石化工业的发展规模与布局既与国家石油资源潜力、质量品位和分布有着十分密切的关系,也与对油气资源的合理有效利用以及环境保护有关。对于我们这样一个有13亿人口的大国来说,尽管油气资源总量并不少,但人均占有油气资源的比例却很低。因此,倡导节约利用油气资源,并积极寻求替代能源,就成为实现油气工业可持续发展战略的重要内容。要实现上述目标还需要国家制定合理的方针政策和采取有效的措施加以引导、鼓励和推进。可持续发展强调了社会经济发展与资源合理利用和环境保护相互协调的关系。在中国油气可持续发展战略中,可持续发展应该是强调油气资源的持续利用,油气企业的可持续发展和油气工业发展与环境的协调。首先,石油资源的持续利用是可持续发展的基础。油气属于不可再生资源,因此,采取适合中国资源特色的油气资源利用战略,是保护资源、保证中国油气长久安全供应和造福子孙后代的大事。第二,石油企业可持续发展是油气工业可持续发展的基石。作为国民经济的细胞,石油企业既要以经济效益为中心,不断扩大盈利,发展生产,提高自身的市场竞争力,同时又负有保护环境、保障石油持续供应的社会责任。在激烈的市场竞争中,中国石油企业只有建立起高效的竞争激励机制,把企业对经济目标的追求与对社会贡献的责任统一起来,才能实现企业的可持续发展。第三,石油工业的发展必须与环境相协调。石油勘探开发及运输过程中会对自然生态造成破坏,产生有害气体和废弃物,或因事故发生泄漏,造成一定的环境污染问题;石油产品在生产和消费过程中也会排放有害物质。因此,石油工业需要不断推动技术进步,不断减少对环境造成的危害,在为保护环境作出贡献的同时,赢得持续发展的空间。正是基于同样的理解与认识,国际著名能源问题专家、普利策奖得主、美国剑桥能源研究协会主席丹尼尔·耶金博士2003年4月8日在美国参议院对外关系委员会国际经济政策、出口和贸易促进分会上,就美国能源形势、全球能源安全等问题作了报告。丹尼尔认为(2003):基于美国过去30多年的经历,保障能源安全应遵循8个原则,即:全球只有一个石油市场,美国只是该市场的一部分,美国的石油安全有赖于全球市场的稳定;能源供应多样化是能源安全主要保障之一;应急储备是应对石油中断的第一道防线;现在的石油市场比数十年前已有更大的灵活性,干预和控制只会适得其反;寻求与其他石油进口国建立能源合作关系,不管这些国家是工业化国家、新的“全球化国家”(如中国和印度),还是贫穷国家;政府可以通过利用高质量的信息并加快信息在石油业的传递减少恐慌;美国需要与大部分石油输出国在一致的基础上保持牢固的对话和合作关系;健康的、由技术推动的国内能源工业是能源安全的一部分,因此,必须考虑目前和未来的环境因素,致力于广泛进行研究开发和技术革新。这些观点无不从同样的侧面反映了一个国家的发展离不开油气的支持,油气的可持续供应需要国家从多个方面考虑,并坚持油气可持续发展观,采取油气可持续供应措施。

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秋风扫落叶

能源未来的发展之路 能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。  “能源”这一术语,过去人们谈论得很少,正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天,国际能源安全已上升到了国家的高度,各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里,在稳定能源供应的支持下,世界经济规模取得了较大增长。但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。 能源种类繁多,而且经过人类不断的开发与研究,更多新型能源已经开始能够满足人类需求。根据不同的划分方式,能源也可分为不同的类型。  按来源分为3类:地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。 ①来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。除直接辐射外,并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。  ②地球本身蕴藏的能量。如原子核能、地热能等。  ③地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层,它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层,一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔,它大部分是熔融状的岩浆,厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核,地核中心温度为2000度。可见,地球上的地热资源贮量也很大。 中国目前的能源利用困难主要表现为:能源资源总量比较丰富但人均能源资源拥有量较低;能源资源赋存分布不均衡;能源资源开发难度较大;资源约束突出,能源效率偏低;能源消费以煤为主,环境压力加大;市场体系不完善,应急能力有待加强等。 因此开发新能源是能源发展的必要途径,而在我看来在开发新能源当中,核能应重点开发;理由如下: 一,由人类研究核的发展历程来看,核由难以被人发现的不可再分粒子演变成可以释放巨大能量的核反应堆,这说明每一个阶段的科学家都在埋头于发现核的秘密,从另一个角度看,核能越来越重要了。 二,核能之所以受到科学家的关注,不仅是因为人类的能源缺乏,更重要的是核能本身的巨大能量,如我们看到的太阳就是通过核聚变释放能量的,甚至我们现在利用的化石能源都是来自太阳内部的核聚变! 三,核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。   四,核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。   五,核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。   六,核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。   七,核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。 基于以上的优点,在当下每一个国家都在大学设立了相关的课题研究核能;在我国,几所著名大学如北大,清华,浙大,中大等大学都设立了和工程与核技术专业;这再一次证明了核能就是能源未来的发展! 然而,我认为使核能不能成为目前的主要能源的原因主要是: 核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。   核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。   核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。   核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。   兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。   核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。 核能的释放主要通过裂核反应和热核反应(即核反应堆),但是热核反应是要利用裂核反应来实现的,而裂核反应是需要不稳定的重核,不稳定的重核主要是铀-235,这是一种很稀小资源!所以在资源方面也造成了一定的困难。 核技术的难度极高,所以需要尖端的技术人才,这也是一个困难。 总的来说,能源未来的发展之路即使很模糊,但这就像法拉第当年发现电磁感应定律一样,核能的未来将是不可估计的巨大!

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starlight0503

对建筑节能的几点看法 论文   随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题,我们必须从可持续发展的战略出发,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染,并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。中国建筑能耗基本情况  我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量27×109t标准煤的6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能3×108t标准煤,占全国能源消费总量的5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右[1]。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%[2]。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。  我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为5~5倍,外窗为5~2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度,国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求,从而不得不组织大规模的旧房节能改造,将耗费更多的人力、物力。另外,每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料,造成森林的过度砍伐,材料资源的大量开采,带来土地的破坏,植被的退化,物种的减少和自然环境的恶化。 几种节能途径墙体节能  墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于3时,北京地区传热系数不超过16W/(m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。门窗节能  外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:  (1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。  (2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。  (3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。  (4)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。屋面节能  在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110~150kg/m3;导热系数为04~06W/m·K;蓄热系数为90~11m2·K。抗压强度大于2MPa;吸水率小于01%;蒸汽渗透系数为18×10-7g/Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用,收到了好的技术经济效果。利用太阳能  地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占理论资源量的很小一部分。据美国能源部评估,1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年,仅为技术可开发量的6%。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于4×1012tec,2/3国土面积的太阳能总辐射量超过6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。夜间通风  夜间通风方法的原理是在夜间引入室外的冷空气,通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热,冷却建筑材料,达到蓄冷目的。在夏季,为了获得舒适的室内环境,则需要空调供冷系统。而此时,因为夜间的室外空气温度比白天低得多,所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。严格地说,只要室外空气温度低于室内空气温度,此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源。

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