能源危机的背景范文
时间:2023-11-20 17:55:40
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篇1
关键词:微晶纤维素;二氧化锰;原位生成; Pb2+;复合分层材料
中图分类号:X703.1;TS101.3 文献标志码:A
The Preparation and Absorption Performance of Microcrystalline Cellulose-based Hierarchical Composites
Abstract: In this paper, in-situ synthesis of manganese dioxide was carried out by using KMnO4 and MnSO4 as raw materials and microcrystalline cellulose as a carrier, and then the hierarchical composites were prepared. The microstructure and chemical composition of MnO2/cellulose were characterized by SEM, EDS, FT-IR and XPS. The effects of time and the concentration of the precursor KMnO4 on the adsorption of heavy metal ions were also discussed. The results showed that the layered composites MnO2/cellulose have the highest adsorption capacity to Pb2+ when the quality of the precursor KMnO4 was 4 mmol/L and the time was 400 min. The maximum adsorption capacity to Pb2+ can reach 265.3 mg/g.
Key words: microcrystalline cellulose; manganese dioxide; in-situ synthesis; Pb2+; hierarchical composites
针对含重金属离子的工业废水,研究、开发高效经济的处理技术,具有重大的社会和环境意义。微晶纤维素是一种新兴的纤维素家族的生物质功能材料,其成本较低、来源广、可再生且生物降解性好,能够创造较高的经济效益。其较大的比表面积、微观多孔结构以及丰富的羟基基团为加工成吸附材料提供了良好的基础和依据。纳米二氧化锰(MnO2)是一种两性过渡金属氧化物,具有很多独特的性能,如尺寸小、比表面积大、吸附选择性高。随着纳米粒径的减小,二氧化锰表面光滑程度变差,形成凹凸不平的原子台阶,增加了化学反应的接触面。另外,其表面含有丰富的羟基,对重金属离子具有强烈的吸引和富集能力,对环境中污染物的贮存、迁移和转化有着极其重要的作用。
本文以微晶纤维素为基材,采用原位生成和氧化还原结合法,以高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4)为原料,在一定的反应条件下,通过Mn2+和MnO4-离子相互撞击,在微晶纤维素(MCC)表面原位生成二氧化锰纳米粒子,制备了单层覆盖均匀的微晶纤维素基复合分层材料MCC-MnO2,并进行了结构表征。以Pb2+溶液模拟被污染的废水,通过单因素分析法探讨吸附r间t和前驱体高锰酸钾(KMnO4)的摩尔浓度对吸附效果的影响。
1 试验部分
1.1 原位生成微晶纤维素基复合分层材料
以3∶2的摩尔比称取一定量的一水合硫酸锰(MnSO4・H2O)和高锰酸钾(KMnO4),并将其分别溶解在150 mL和100 mL的去离子水中,待搅拌均匀后,称取3.262 5 g微晶纤维素,将其投放在上述的硫酸锰溶液中,浸渍时间30 min,再将上述配制的高锰酸钾溶液逐滴添加到硫酸锰与微晶纤维素的反应体系中,室温下反应 6 h。
反应方程式如下:
2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2+2H2SO4+K2SO4
反应结束后,将所得的产品离心分离,用去离子水洗涤数次,将产品置于50 ℃的烘箱中干燥24 h,最后收集产品,并将其储存在恒温恒湿干燥箱中,待后续测试用。
1.2 吸附性能测试
将0.2 g MCC-MnO2投入到100 mL浓度为500 mg/L的铅离子(Pb2+)的溶液中,水浴震荡 0 ~ 12 h后,按式(1)测量其对该金属离子的吸附容量Q(mg/g)。
Q =(C0-C1)/m ×V (1)
式(1)中,C0、C1分别代表初始和吸附后的金属离子溶液浓度,mg/L;V为溶液的体积,L;m为吸附剂质量,g;Q为吸附容量,mg/g。
2 结果与讨论
2.1 微晶纤维素基复合分层材料的表征
2.1.1 扫描电镜(SEM)分析
通过SEM观察反应前后微晶纤维素的表面形貌。图 1为前驱体高锰酸钾在不同浓度下所制得的微晶纤维素基复合分层材料的微观形貌的变化。
如图 1 所示,(a)和(b)为典型的微晶纤维素的多孔结构形貌,由(c)―(h)可以看出,随着高锰酸钾浓度的增加,二氧化锰纳米粒子负载量不断增加,并伴随有团聚现象出现。分析原因,可能是以下 3 个浓度范围引起的:(1)如图1(c)和(d)所示,当高锰酸钾的浓度较低时(2 mmol/L),可以看到微晶纤维素表面二氧化锰晶胞的生成,但并没有将微晶纤维素表面完全覆盖,且当负载量较低时,晶胞生长不充分,导致像海星状的二氧化锰不完整晶胞的形成;(2)当高锰酸钾的浓度增加到 4 mmol/L时(图1(e)和(f)),二氧化锰球晶体均匀覆盖在微晶纤维素的表面,由(f)中空白的微晶纤维素表面可以看出属于单层覆盖,另外,从放大区域可以看出,粒径约为200 nm左右,此时载体微晶纤维素的面积得到了充分运用;(3)继续增加高锰酸钾的浓度至 6 mmol/L,二氧化锰纳米粒子会发生团聚甚至自组装成较大的微粒,由于微晶纤维素载体面积有限,过量的二氧化锰会脱离纤维素的模板,如图 1(g)中的圆圈所示。
2.1.2 外观对比
图 2 为不同高锰酸钾浓度下微晶纤维素基复合分层材料的实物对比。
从图 2 中可以看出,微晶纤维素为白色粉末状固体,随着前驱体高锰酸钾的加入,材料颜色发生变化,且高锰酸钾浓度越高,复合分层材料的颜色越深,逐渐从褐色转变为黑色,表明微晶纤维素上二氧化锰的生成且二氧化锰的负载量随着高锰酸钾浓度的变化而变化。这与扫描电镜的结果相一致。
2.1.3 微晶纤维素基复合材料的能谱(EDS)分析
采用能谱法分析MCC-MnO2表面的元素成分以及各个元素在表面的分布状态。图 3 为微晶纤维素基复合分层材料表面元素的直观图。
如图 3 所示,纤维素基复合材料的表面主要含有C、O、Mn等 3 种元素,且其中的锰元素在微晶纤维素表面分布均匀,进一步证明该方法的合理性以及微晶纤维素表面的二氧化锰纳米球分布的均匀性。
2.1.4 红外光谱(FTIR)分析
为验证复合材料的成功制备,利用红外光谱对其结构进行了分析。图 4 为MCC(曲线a)和MCC-MnO2(曲线b)的红外光谱图。
比较两者的峰值可知,MCC-MnO2在613.2 cm-1处出现了Mn―O键的弯曲振动峰,说明微晶纤维素表面二氧化锰晶胞的生成。1 637.32 cm-1和 3 344.89 cm-1处分别为表面羟基的伸缩振动和弯曲振动吸收。另外,位于1 421 cm-1处的CH2弯曲振动峰以及891 cm-1处的C―O―C伸缩振动峰为纤维素结晶区的特征吸收峰,该两峰在二氧化锰负载前后并未发生变化,表明二氧化锰负载后并没有改变微晶纤维素的原始晶体结构。
2.1.5 X射线光电子能谱(XPS)测试
用X射线光电子能谱进一步测试了MCC-MnO2的元素状态。图5(a)为微晶纤维素(MCC)和微晶纤维素基复合分层材料(MCC-MnO2)的XPS全谱对照图。从中可以看出,通过原位生成法制得的MCC-MnO2中Mn和O的相对含量与MCC相比有明显变化,推测是二氧化锰在其表面负载所致。进一步对微晶纤维素基复合分层材料中的Mn2p窄谱峰做分析,从而分析得出锰的价态以及样品的纯度。图5(b)显示Mn2p的强度峰分别出现在结合能641.6 eV和653.5 eV处,分属于氧化价态不同的Mn2p3/2和Mn2p1/2,能隙差ΔE =11.9 eV,这与二氧化锰的标准XPS谱图一致。XPS结果与红外光谱高度吻合,进一步表明单层覆盖均匀的MCC-MnO2吸附材料制备成功。
2.2 吸附用
将Pb2+溶液的初始浓度设定为500 mg/L,称取0.2 g不同前驱体高锰酸钾浓度下所制得的MCC-MnO2置于100 mL上述溶液中,温度设定为30 ℃,保持溶液原始pH值,水浴振荡吸附时间分别设定为50、100、200、300、400、500和600 min后取上层清液,测定上层清液中重金属离子浓度并计算吸附量,结果如图 6 所示。
由图 6 可知,初始微晶纤维素模板的吸附容量很小,只有24.8 mg/g,随着纤维素模板上二氧化锰负载量的增加,MCC-MnO2对铅离子的吸附容量呈现先上升后下降的趋势。在一定范围内,随着二氧化锰负载量的增加,MCC-MnO2上的吸附位点增加,比表面积增大,从而吸附容量逐渐增大,但是当前驱体高锰酸钾的浓度继续增加到 6 mmol/L时,二氧化锰负载量进一步增大,此时二氧化锰会发生团聚甚至自组装成较大的微粒,导致过量的二氧化锰颗粒脱离纤维素的模板,如图1(g)、(h)所示,阻碍了复合材料对金属离子的吸附。因此当前驱体高锰酸钾浓度为 4 mmol/L时,吸附容量达到最大。
此外,MCC-MnO2对金属离子的吸附是一个快速的过程,吸附效率比较高,在相对较短的时间内能达到平衡。当吸附时间为400 min时,对铅离子吸附量最大,最大吸附容量高达265.3 mg/g。在吸附初始阶段,由于较大的比表面积以及较多的表面活性位点,吸附速率较高;随着时间的延长,复合材料上的吸附位点逐渐被占据,导致吸附速率趋于稳定,最终达到平衡。
3 Y论
(1)本研究以微晶纤维素为载体,高锰酸钾和硫酸锰为原料,在MCC表面原位生成二氧化锰,成功制得微晶纤维素基复合分层材料MCC-MnO2;
(2)选择Pb2+作为吸附对象,通过单因素分析法探讨得出:当前驱体高锰酸钾的浓度为 4 mmol/L、吸附时间为400 min时,MCC-MnO2的吸附容量最大,且对Pb2+的最大吸附容量为265.3 mg/g,与未经改性的微晶纤维素相比,吸附容量提高了 9 ~ 10倍。
参考文献
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篇2
1 、新能源汽车定义
根据2009年7月1日起正式实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》(工业和信息化部颁布)的规定:新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等各类别产品。
2 、当前汽车行业发展中面对的矛盾
(1)能源危机问题严重
2003年,我国原油生产1.69亿吨,石油进口1.19亿吨,其中原油进口超过9000万吨,原油进口量与2002年同比增长近30%。我国已经成为继美国之后的第二大能源消费国。受我国原油生产资源限制,不具备大幅增产的条件,逐年增加的供需缺口将使中国更加依赖进口石油。 据预计,到2020年,我国的石油需求量将超过4亿吨,对外依存度将有可能达到60%。严重的能源危机正日益威胁着燃油汽车的发展。
(2)环保压力逐年增大
随着汽车产业的快速发展,汽车尾气已成为城市污染的重要来源之一。通常在城市的CO总浓度中,汽车排放的CO比例高达90%~95%,而汽车尾气正是造成全球气候变暖的重要原因之一。
(3)能源危机引发的汽车行业结构变革
石油资源的日益枯竭和石油价格的巨幅波动,不仅对世界各国经济造成了重要影响,更引起各国汽车产业的深刻变革:大排量、高油耗的汽车不再受到大多数消费者的青睐,燃油节约型汽车逐渐成为市场的主流。
以上问题表明发展新能源汽车已成当务之急,在全球能源危机之下,新能源汽车作为一个广受各国关注的新兴产业,必将引领未来的汽车市场。
3、 新能源汽车发展的现状
(1)虽然新能源汽车在全球刚刚起步,但是它代表着汽车产业未来的发展方向。不久以前,科技部电动汽车项目确定了以燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车三种车型为“三纵”、多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”的“三纵三横”的研局。这一思路有力的推动了我国新能源汽车的发展。
(2)亟待解决的技术难题,当前市场上流行的能源技术分为三种:混合动力、纯电动、燃料电池。不过,除了混合动力技术外,其他两种技术大规模商用还存在很多技术难题。以纯电力驱动为例,目前电池组的协同作业,充放电的次数,电池容量和重量都未达到大规模商用的技术要求。同时,工业化大生产和实验室制造是两回事,很多问题将在生产数量增长后逐步暴露出来。而燃料电池技术,因成本比其他两项技术成本更高,所以难以普及。与此同时以氢燃料大规模驱动汽车还尚需时日。
(3)发展机遇,金融危机的爆发对于新能源汽车的产业化发展是一个新的转折点、是一个新的发展机遇。为了摆脱经济危机低谷,抢占市场先机,并使自己在未来的汽车产业竞争格局中占据有利位置,发展新能源汽车已经成为世界各大汽车企业共同的战略选择。
3、 新能源汽车的发展机遇和挑战
(1)发展中的机遇
面对全球范围内日益严峻的能源危机和环保压力,世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为提高产业竞争能力、推动经济社会可持续发展的强有力手段。为抓住这一大好发展机遇,我国很早就开始了研发新能源汽车技术储备。我国在“十五”电动汽车重大科研专项和清洁汽车科技行动攻关计划的基础上,在“863”计划中又启动了“节能与新能源汽车”重大项目,继续支持节能与新能源汽车关键技术研发和产业化。通过艰难的自主的技术攻关,我国的新能源汽车技术日益成熟。在混合动力汽车方面,我国可靠性、节油性能等方面进步显著,依据不同测试方案实际路况运行节油10%至40%,目前混合动力汽车已经开始(下转第65页)(上接第94页)始小批量进入市场了。在纯电动汽车方面我国技术处于国际领先地位,在北京奥运中心区使用的大容量锂离子蓄电池客车,代表着当今国际纯电动大客车的先进水平。我国制造的纯电动轿车具有很高的成本优势,已经开始小批量向欧美国家出口,国内市场需求也不断加大。在燃料电池汽车方面,我国的整车集成技术有了新的提高,无故障间隔行程与国外同步达到了3000公里,燃料经济性优于国外同类燃料电池汽车,并取得了“新一代整车控制器”、“两挡变速器”和“氢电系统安全性碰撞”等一批原创性的研究成果。
(2)面对的挑战
在国家政策的支持和鼓励下,近年来新能源汽车发展势头迅猛。对此有专家指出,我国新能源汽车在技术方面尚未完全成熟,各地区在制定发展战略时要始终保持头脑清醒。据调查显示,与发达国家相比我国新能源汽车的发展和普及缺少的不仅仅是配套的基础设施,而且还有很多亟待解决的问题。对于新能源汽车来说,动力技术是主要的制约瓶颈。制造生产出成本低、体积小、动力持续能力强以及使用寿命长的电池是化解新能源汽车发展难题的症结所在。另外,国内的新能源汽车生产企业并没有足够的技术实力迎接产业化的到来。因为在混合动力汽车的关键零部件领域,国内企业的产品在可靠性和质量等方面均与国外同类产品存在一定程度差距,自主混合动力系统产品的总量还不足千套,需通过节能与新能源汽车示范点推广,争取在3至5年的补贴期内增强自主创新力,以便顺利进入大规模生产。最后还值得我们注意的是,中国的新能源汽车研究比国外起步要晚大约20年,因此即使我们在新能源领域取得了一定成功,我们也不应沾沾自喜。而要时刻保持头脑清醒,清楚的看到我们与西方发达国家的差距,只有这样才能不断的缩小与先进技术的差距。
篇3
一 节能减排的提出
(一)世界能源形势严峻
根据美国能源信息署(EIA)最新预测结果,随着世界经济、社会的发展,未来世界能源需求量将继续增加。预计,2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量,2020年达到128.89亿吨油当量,2025年达到136.50亿吨油当量,年均增长率为1.2%。欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势,而亚洲、中东、中南美洲等地区将保持增长态势。伴随着世界能源储量分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂,由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在。总之,能源危机迟早会爆发;它的爆发将具有爆炸性。
(二)节能减排的现实意义
我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式,资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。同时,温室气体排放引起全球气候变暖,备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要。
能源危机的时代背景,要求我们设计者需要具有一种时代的使命感。节能减排已经不在是那些思想进步的少数人的事情,而是每一个地球人都应该致力的方向。
二 建筑设计中创新与节能减排的关系
建筑设计者在实际工作可以接触到的创新从来源上可以分为外部创新和内部创新,这两种创新与节能减排都是息息相关的。
(一)他山之石――质变
建筑设计者在节能减排方面接触到的外部创新主要是来自于能源学、材料学等方面的科技创新。这种创新可以说是一种治本的、质变的创新。
克服能源危机的出路:要大力发展可再生性的能源,用可再生性能源和原料全面代替生化资源,这不仅是出于生存的原因,也是世界经济可获得持续的发展需要。绿色施工总体框架由施工管理、环境保护、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与施工用地保护六个方面组成。这六个方面涵盖了绿色施工的基本指标,同时包含了施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段的指标的子集。
科技的发展正改变着现代工业的生产要求,同时也对现代工业建筑的设计创新提出更高的要求。建筑设计者虽然不是科学技术创新的发明者,但是却可以成为这一场场创新的有力推动者。从实验室到实际生活,科学家不能走近的领域,将由设计者和施工者来共同完成。
为了承担这一历史的任务,建筑设计者需要时刻保持一种学习的态度,不断的接受新技术、新材料,并能迅速准确的将之运用到实际的建筑设计中。
新的建筑节能性能是由多个环节决定的,它主要包括建筑设计,暖通空调设计,水电设计等。另外建筑材料,建筑构配件,建筑施工,建筑设备安装,工程竣工验收等也很主要。对于新的建建筑节能的关键环节在于建筑设计。
(二)开拓思路――量变
建筑设计者在实际工作中,除了要不断的学习其他学科的新知识、新技术,还要力求解放思想、开拓思路,在原有的设计思路上做文章,寻求更有效、更环保的设计方案。
例如,在太阳能成为一种解决能源危机的新能源时,设计者不仅应该尽量结合自然地理环境,适当选用太阳能做为采光采暖的能源,而且还要在设计时,力求发挥太阳能的优势。
实现低能耗建筑的设计途径主要包括两个方面,即能源的开源与节流。开源是指开发利用可再生新能源,节流是指提高供暖、空调系统效率和提高建筑护结构性能,减少建筑热损失。太阳能建筑同时具备上述两个特点:首先太阳能属对环境无污染的可再生能源;其次由于太阳能的低密度也要求建筑有着较高品质的围护性能和恰当的体形、朝向和空间布局。第一个特点由科学家发现并设计出了物理器械来转化能源。第二个特点则要有建筑设计者开动脑筋来完成。第一个特点是由旧到新的质变,而第二个特点是由粗放到集约的量变。
(二)太阳能建筑设计
(1)建筑定义和内涵
比对中国节能建筑的定义,建议将太阳能等可再生能源利用在建筑使用能耗中的所占比例大于30%或基于现状建筑二氧化碳排放平均水平上的减排贡献率大于30%的建筑,称为太阳能建筑。当然,随着技术进步和经济发展,30%的指标也将不断提高。现代太阳能建筑的定义更符合节能减排的国际环境和建筑设计的发展方向。
(2)热利用可以解决75%的建筑能耗。将太阳能产生的热水储备起来,可以解决家庭热水需求,可以供暖,可以制冷,可以干燥,可以除湿。功能很多。如果加上足够的太阳能电池,就能解决照明、电视、冰箱、电脑、洗衣机等家用电器用电,实现零能耗,即所谓零能或零碳建筑。
具体设计方案需要指导具体参数,经过很多专业的计算。
(3)太阳能建筑的朝向要选择在节约用地的前提下能够满足冬季有较多的日照地方,且夏季能避免过多的日晒和有利于自然通风降温、照明。两者有矛盾时,应视当地的气候条件而定。研究表明,冬季太阳能辐射热在9-15时,是全天辐射热的90%左右,因此设计时要求太阳能建筑的屋顶面和南向墙面接受了绝大部分可能接受到的太阳能辐射量,应保证充足的阳光照射。
2、构造节能的基本设计方法
传统太阳能建筑的理念是,不采用特殊的机械设备,而是利用辐射、对流和传导等方法,使热能自然地流经建筑物,并通过建筑设计方法控制热能流向,从而获得采暖或制冷的效果。其显著的特征是,建筑物本身作为系统的组成部件,不但反映了当地的气候特点,而且在适应自然环境的同时充分利用了自然环境的潜能,在解决建筑物的固有问题方面发挥着主要作用。
三 结论
篇4
莎士比亚名剧《哈姆雷特》中有这样一句经典台词:生存还是毁灭,这是一个问题。眼下,国内光伏产业似乎就正在面临这样的考验。来自媒体的一些报道说,我国光伏产业接连遭受美欧“双反”调查,海外市场严重受阻,现有产能明显过剩,企业负债急剧增加,资金链条紧绷,生存前景不容乐观。
太阳能光伏产业原本被认为是人类摆脱化石能源危机,实现绿色增长的朝阳产业而备受追捧。早在2007年5月,欧洲议会就通过了一项正式宣言,以加强对新能源产业的开发并提高能效,提出到2020年将能效提高20%的具体指标。与此相应,随着欧盟低碳战略的推进,不仅使其在光伏领域形成技术研发、原材料和设备制造等方面的巨大优势,也使其成为全球最大的光伏市场。公开资料显示,欧盟约占据全球光伏装机容量的70%,仅去年就达到上百亿美元的规模。美国总统奥巴马上任之初,同样也将新能源作为发展重点,对新能源企业给予贷款担保,其光伏装机容量仅次于欧盟,占据全球总量的10%左右。与此同时,我国及时抓住欧美市场巨大的市场需求,光伏产业迅速崛起,在技术进步和集约化生产方面已形成明显竞争优势。
然而,这一战略性新兴产业眼下却正在面临严峻考验。一个典型的例证就是,曾被奥巴马称之为创造绿色能源就业典范的加州太阳能电池板制造商索林德拉公司因经营不善,一年前已宣布破产。随后,以德国一家公司为首的欧美光伏企业相继在美国和欧洲两大市场点燃针对中国企业的贸易战火。由于美欧接连爆发债务危机,政府对光伏市场的补贴政策大幅削减。去年11月,德国经济部就提议将2012年的新增光伏发电安装量限制在1GW,以协助控制政府对光伏发电的高昂补贴。在这一政策背景下,欧美光伏市场容量急剧萎缩,产能过剩矛盾凸现。欧美少数企业接连挑起贸易战的直接目的,显然是要拒中国企业于国际市场之外,如能借此使中国光伏产业遭受重创,助其独步天下,应是他们期待的结果。面对残酷的市场博弈,国内光伏产业要想把握生机,寻求出路,既要有针锋相对大胆博弈的气魄,也要有努力实现双赢的诚意;既要力争最好的结果,还要做好最坏的打算,一切皆应以保存产业实力为目的。
其一,政府、行业、企业应尽快建立“三位一体”的协调机制,共同做好充分的反制准备,力争在一触即发的国际贸易战中掌握更多的筹码,遏制国外贸易保护倾向。由于光伏等新能源产业已形成国际化程度很高的产业链和价值链,各国企业利益交织,少数公司为了一己之利贸然启动反倾销诉讼,推动美欧对中国光伏产品设限,将会对光伏产业上下游发展造成极为有害的连锁反应,对复苏乏力的欧美经济来说无疑是雪上加霜。眼下,欧洲一些光伏企业已经看到这种“伤敌一千,自损八百”的潜在后果,明确表态反对欧盟启动对华“双反”调查。他们担心欧盟一旦采取开征惩罚性关税措施,将会引发中国采取相同手段应对,这是我们突破贸易壁垒的有利条件。
其二,国内光伏企业应利用欧美国家宣称的自由市场政策,做好拓展海外投资和产能转移的准备,努力拓展新的生存与发展空间,以最大诚意争取双赢。尽管整个欧洲2012年的光伏产业政策都转向削减补贴,但有报道说住宅类光伏项目仍保持着经济上的吸引力,而荷兰和比利时的净计量电价机制有望推高住宅光伏项目的需求,有可能成为未来欧洲光伏需求的主要动力。为此,有针对性地做好海外投资建厂部署,既可以为当地经济提供宝贵的资本和就业机会,也有助于规避惩罚性关税风险,易地保护来之不易的产业竞争力优势。
其三,努力争取最好的结果,同时做好最坏的打算,关键是把培育和发展国内光伏市场尽早提上议事日程。美国商务部数月前公布针对中国光伏企业征收惩罚性反补贴税的初裁结果,虽然与7家太阳能电池板生产商的申诉要求相去甚远,但这一裁决对欧盟可能具有示范效应,我们必须有所防范。此外,国外厂商提起“双反”诉讼主要是惧怕我国光伏企业已经形成的竞争优势,海外设厂也将会遭遇重重阻力。有鉴于此,着力培育国内市场,建设立足国内、面向全球的光伏产业和服务体系,也就随之成为摆脱危机、争取主动的治本之策。 需要指出的是,由于光伏企业缺乏国内市场回旋空间,产品出口频频受阻,陷入生存困境实属无奈,而我们节能减排压力巨大又为光伏产业预留了未来的成长空间。以2010年数据为例,当年全球装机容量为17GW,我国仅为800兆瓦,产业潜在成长性不言而喻。眼下,光伏产业应在逆境中加快推进兼并重组,整合产能、降低债务风险,在电池、组件制造等现有竞争优势的基础上,努力谋求全产业链上的竞争新优势。政府部门应加快推进国内电力体制改革,积极培育分布式电力市场,尽快形成立足国内市场、服务全球市场的新能源产业体系,引导光伏产业尽快摆脱危机阴影。 (责任编辑:
篇5
随着全球性气候变暖问题的不断加剧,转变原有能源消耗性的经济发展模式,已成为当前世界各国的共识。当前学界对全球气候变暖问题的看法方面,主流观点认为其主要是由于近年来各国在经济发展中,大量使用化石等能源,造成碳排放量的急剧提升所引发的,即二氧化碳气体含量的急剧提升,引发全球性的温室效应,致使全球范围内温度大幅提升,极端异常气候发生率急剧升高等。在全球气候变暖问题中,主要涉及到了当前世界发展中最为核心的两个问题,一是能源问题,二是环境问题。社会经济的快速发展,势必会消耗大量的能源,尤其是不可再生的化石能源等,然而由于相关的技术等原因,化石能源的利用率并不高,其在导致能源大量浪费,引发能源危机问题的同时,也给生态环境造成严重的破坏,因而此种依靠消耗能源、污染环境的经济发展方式,其弊端已越来越大,探索新的可持续经济发展模式,已成为当下世界各国的共同诉求。也正是在这样一个社会大背景下,低碳经济的发展模式得以应运而生,低碳经济在降低碳排放,减少对环境污染的同时,也充分考虑到了能源的利用率,及新能源领域拓展的问题,其对于发展可持续经济,有着重要的保障作用。然而发展低碳经济,也势必影响到现有的国际贸易格局,及其实践和理论体系,因此下文首先将就国际贸易视角下低碳经济的发展趋势进行分析,在此基础上,对国际贸易视角下低碳经济的发展理念进行详细的探讨。
二、国际贸易视角下低碳经济的发展趋势
(一)国际贸易格局变化
低碳经济模式的不断深入推进,不仅会改变原有的世界经济格局,其对国际贸易格局,也会产生深远的影响。低碳经济的发展理念,更注重对能源利用率的提高,及拓展对新的清洁能源的利用,同样的,其在贸易产品方面,也更倾向于绿色产品,而这对于传统的贸易出口大国的贸易结构,将产生极大的影响,以往依靠出口原材料等资源的国家,其将会受到低碳经济的巨大冲击,其在国际贸易格局中的影响力,也会出现急剧的下降。低碳经济理念的出现,不仅是能源危机,及环境问题集中爆发所催生的产物,其同样是现代科学技术不断发展的必然趋势,低碳经济下,绿色产品的地位得到进一步的提升,其也有效的促进了国际贸易格局的变化。然而由于发达国家相较于发展中国家,其在低碳经济方面的发展时间更早,因而其在国际贸易格局中也就占据更多的优势地位,而发展中国家,由于技术等原因,其依然会在很长一段时间内,其经济发展模式依旧是能源消耗型,在短时间内难以实现低碳经济发展模式的转型,因此通过国际视角来看世界低碳经济的发展,其仍有很长一段路要走[1]。
(二)低碳领域的进一步拓展
在国际贸易视角下,低碳经济理念的不断深入推进,将进一步拓展国际贸易的领域和范围,并进一步促进低碳产业的快速发展。《京都议定书》是本世纪多个国家在意识到全球气候变暖问题后,共同签署的世界性协议,世界多个国家的参与,也使得低碳产品的贸易范围呈现急剧扩张的情况。此外,在协定书中规定,碳排放权也可作为一种贸易商品进行交易,即某一国家在当年没有完成的碳排放承诺目标后,其可以通过商品购买的方式,向已完成碳排放目标的国家,购买碳排放权,由此可见随着低碳经济的日益发展,国际贸易的领域,及低碳产业领域,也将得到进一步的拓展。
三、国际贸易视角下低碳经济的发展理念
(一)促进技术创新
低碳经济理念的不断深入推进,能够有效的促进国家技术的创新。科学技术是第一生产力,新技术在社会各领域的广泛应用,不仅能够有效提升各领域的生产力和生产效率,还能极大的提升能源的利用效率,降低对生态环境的破坏,同时技术的创新,还能促进新型清洁能源的有效运用,实现可再生能源,与不可再生能源的合理搭配,优化能源结构,进而更好的推动低碳经济模式的发展,提升我国贸易在国际贸易中的地位,及我国贸易产品的国际竞争力[2]。
(二)优化产业结构
在国际贸易视角下,我国低碳经济的另一个发展理念就是促进我国产业结构的优化升级。当前我国虽然是世界第一大贸易出口国,我国的产品也主要以价格便宜,成本低廉为主要特点,而这些都是以高能源消耗,以及对生态环境的高污染为代价的,此种产品普遍科技含量较低,且附加值也较低,缺乏长远的市场竞争力,同时此种经济发展模式对于我国经济未来的健康可持续发展,也有着严重的影响。此外,随着欧美发达国家对产品环保标准的提高,及贸易保护主义壁垒的出现,我国产品的国际竞争力被进一步消弱,这也使得我国在国际贸易中的倍支配地位,也越来越为明显,因此加快产业结构的优化升级,转变以往的出口增长模式,对于提升我国产品的国际竞争力,提升我国在国际贸易中的地位,促进低碳经济模式的高效发展等,都有着重要作用[3]。
(三)促进能源结构调整
在国际贸易视角下,发展低碳经济理念,还能有效的促进我国能源结构的调整,进一步优化能源结构,实现能源与环境的可协调发展。当前在我国产业结构中,工业是推动我国经济发展的主要力量,而当前在工业发展领域,其主要是依靠高能耗为支撑的,而在能源使用方面,利用率更低、污染更大的煤炭资源,依旧是我国工业发展的主要能源,因此为了降低碳排放,推动低碳经济发展,对现有能源结构进行适当调整,进一步减少煤炭资源的使用,增加天然气能源的利用比例,以及开发太阳能、风能的新型清洁能源,对于保障我国社会经济的健康可持续发展,及推动低碳经济模式的深入发展等,都有着积极意义。
篇6
关键词: 低碳; 旅游; 海岛旅游; 低碳旅游。
全球气候变暖和能源危机,在威胁人类生存的背景条件下,人们对经济发展的方式与环境之间的关系进行反思,逐渐意识到进行环境保护的重要性,低碳的发展方式成为全球应对气候和能源危机的首要选择。
海岛地区发展旅游有着潜在的优势,一方面海岛是复杂地质、构造运动的见证,具有丰富的地质旅游资源;另一方面由于海岛所处海洋包围之中,与大陆生态系统相比,海岛生态环境更具有多层次性,为多样性生态类型提供了生态空间,呈现出不同的生物生态种群,具有丰富的自然生态旅游资源。特有的海洋与渔业文化,丰富的海洋生态资源与地质资源,使海岛旅游逐渐成为旅游的热点之一。然而海岛由于所处地理位置的特殊性,即: 海洋与大陆相分割这种隔离必然限制了海岛与大陆之间的能量和物质的循环,造成海岛生态环境的脆弱性,海岛生态系统一旦遭到破坏很难恢复。我国近几十年来掀起了海岛旅游开发的热潮,先后有海南岛、厦门鼓浪屿、浙江普陀岛、山东长岛等海岛得到大力开发。与此同时,许多沿海一些小型岛屿也在积极进行海岛旅游的开发,由于受直接经济利益的驱动,一些地区的海岛往往在缺乏相应的旅游开发论证和开发规划的前提下,粗放式进行海岛旅游的开发,这种盲目的旅游开发所产生的直接后果往往是对海岛旅游资源的过度性甚至是掠夺性开发,必然会对海岛生态环境造成一定程度的破坏。因此如何通过低碳的旅游发展方式最大限度的降低旅游对海岛生态环境的破坏,实现海岛旅游业与生态环境之间的良性可持续循环,成为发展海岛旅游业首先要考虑的问题。
1 低碳旅游的概念分析。
自 18 世纪以来,以碳氢化合物的发现和使用的工业文明给人们生产、生活方式带来巨大的进步,以煤炭和石油为代表的化石能源的开发和利用改变了人类经济发展方式和水平,成为衡量人类物质社会和财富的重要的标准。但是另一方面,以碳氢化合物为代表的化石能源的大规模使用,造成二氧化碳排放量的正线性增长,并正在影响地球自然生态系统的平衡性。而随着人类意识的不断进步,人类生态文明建设进程的不断推进,应对全球气候变化带来的挑战性,低碳概念就是在应对全球气候变化、提倡减少人类生产生活活动中温室气体排放的背景下提出的[1]。低碳经济,作为人类经济发展方式转变而受到政府和社会的广泛关注,正日益影响和诱导着人类的生产和生活方式的转变。
1. 1 低碳旅游概念分析。
低碳旅游是从低碳经济这一理念衍生出来的,“低碳旅游”概念的正式提出,最早是在 2009 年 5 月世界经济论坛“走向低碳的旅行及旅游业”的报告中。在我国最早以低碳旅游为题的文章,是 2009 年 5 月刘啸在《中国集体经济》上发表的《论低碳经济与低碳旅游》一文,刘啸认为低碳旅游,就是借用低碳经济的理念,以低能耗、低污染为基础的绿色旅游。它不仅对旅游资源规划开发提出了新的要求,而且对旅游者和旅游全过程提出了明确要求。它要求通过食、住、行、游、购、娱的每一个环节来体现节约能源、降低污染,以行动来诠释和谐社会、节约社会和文明社会的建设[2]。之后,学术界越来越多的学者对低碳旅游概念特征提出了自己的见解。比较有代表性的有黄文胜在《论低碳旅游与低碳旅游景区的创建》一文中,认为,低碳旅游,是指以减少 CO2排放的方式,保护旅游地的自然和人文环境,包括保护植物、野生动物和其他资源; 尊重当地的文化资源和生活方式; 为当地的人文社区和自然环境做出积极贡献的旅游方式。低碳旅游是一种理念,更重要的是一种措施[3]。蔡萌与汪宇明认为,低碳旅游是指在旅游发展过程中,通过运用低碳技术、推行碳汇机制和倡导低碳旅游消费方式,以获得更高的旅游体验质量和更大的旅游经济、社会、环境效益的一种可持续旅游发展新方式。低碳旅游发展的核心理念是以更少的旅游发展碳排放量来获得更大的旅游经济、社会、环境效益[4]。低碳旅游作为一种新的旅游观念与发展、消费模式,它实质上一种降低“碳”的旅游,它要求旅游过程中,在不降低游客体验质量的前提下,进行节能和减少 CO2的排放,并用自己的行动弥补行动所释放的“碳”,即以低能耗、低污染为基础的绿色旅游,它涉及到旅游的各个方面,包括旅游生产过程与旅游消费过程。
低碳旅游从经济的范畴进行解析,它是经济发展到一定阶段所必然出现的对经济、对旅游的发展方式的一种反思; 从全球发展形势来看,低碳旅游是旅游业为应对全球气候与能源危机所做出的一种新型的发展方式; 从旅游角度来看,低碳旅游是一种全新的旅游理念与旅游发展方式。
从低碳旅游的实践来看,低碳旅游应包含两个方面内容: 一是旅游生产的低碳化,是指旅游企业在旅游生产过程中,利用新技术、新能源和新材料,广泛的运用各种节能减排技术,营造各种低碳的旅游吸引物和旅游设施,培育低碳的旅游体验环境,达到碳排放量最小化乃至零排放; 二是旅游消费方式的低碳化,是指在旅游过程中,倡导低碳化的旅游方式,在旅游过程中尽量减少碳足迹和 CO2的排放,并用实际行动来弥补旅游过程中所排放的碳。
1. 2 低碳旅游的实践。
低碳旅游作为低碳经济在旅游方面上的延伸,在节能减排,减少旅游过程中碳的排放量,保护景区生态环境方面起重要的作用,旅游业向低碳旅游发展方式的转型成为不可避免的趋势。在当前旅游发展进程中,低碳旅游不再仅仅是一种出游理念,一种新型旅游发展方式,在实践等各方面也初露端倪。如四川九寨沟旅游景区就禁止机动车进入,改以电瓶车进入,以减少 CO2的排放。2008 年,携程网推出旅途“碳补偿”计划,游客在携程网预订机票时,携程将根据其飞行里程,提醒旅游该次航空飞行所产生的 CO2排放量,以及减少这个 CO2需要种植的树木数量,并提供相应的“碳补偿”选项。以“城市让生活更美好”为主题的2010 世博会,大量低碳科学技术的运用和低碳理念的宣传,使 7 300 万参观者切身感受低碳发展和低碳旅游的巨大效应和魅力。2010 年,在北京召开的首届中国低碳旅游建设峰会上,三亚亚龙湾国家旅游度假区,西双版纳傣族自治州,黑龙江大兴安岭等32 家旅游单位被授予“中国低碳旅游景区称号”。2011 年,在由中华环保联合会、中国旅游协会旅游景区分化联合举办的“全国低碳旅游试验区工作会议暨授牌仪式”上,为表彰在低碳旅游方面成绩突出的旅游景区和地区,安徽黄山景区、西双版纳原始森林公园、山东泰山旅游景区等 50 家旅游景区入选首批“全国旅游低碳试验区”。在台湾,第一个低碳旅游观光景区—坪林地区,结合台北县旅游低碳城市的愿景与坪林地区低度开发的环境优势,坪林推出了台湾第一个以“低碳”为情境的“坪林之旅”,并邀请在台北县坪林景区骑自行车体验低碳旅游,并应邀其担任坪林景区低碳旅游的代言人[3]等。
2 海岛发展低碳旅游的必要性分析。
旅游与环境之间的关系是一个相互的交换过程,一个地区旅游的发展对环境的影响有着复杂的结构。
一方面环境为旅游的发展提供自然和人文资源,是一个地区开展旅游活动的基础; 另一方面,旅游活动为环境带来各种副产品,各种旅游废弃物又对环境带来一系列的消极影响,有些对环境造成的破坏甚至是不可恢复的。Robert W. Wyllie 在 Tourism and Society 写到,维持一种高质量的自然环境是旅游开发的首要原则,因为做不到这一点,旅游目的地的魅力就会丧失; 而旅游却日益明显的造成环境质量的下降,要在旅游和环境之间做出取舍的话,将是一种两难的选择[5]。
伴随我国旅游业的蓬勃发展,海岛旅游日渐成为旅游开发的热点,海岛以其独特的自然资源、特有的海洋文化和丰富的海洋生态资源等特性吸引了大量游客。由于海岛是一个相对比较独立的地理系统,通过广阔的海洋与大陆相隔,与陆地的交通受限,基础设施建设薄弱,经济结构单一,长期以来以渔业为主,成为我国经济发展中“东部的西部”,而逐渐枯竭的渔业资源使得海岛渔民转产的压力进一步增加,海岛民生的问题亟需得到关注与解决。随着全球气候变暖与能源危机,在威胁人类生存环境的前提下,越来越多的人选择低碳的生产与消费方式,低碳经济成为未来经济发展的方向。海岛地区在践行低碳经济,发展低碳旅游方面尤其独特的优势,应充分利用其海洋、森林、湿地等自然碳汇体的优势,发展低碳旅游,吸引旅游者。海岛低碳旅游的开发不仅为海岛居民提供了新的就业机会,为海岛经济发展带来新的希望,而且成为协调海岛地区经济、社会与环境发展的重要方式。
旅游不仅仅是是一个十分重要的经济要素,也是影响环境的一个重要的因素[6]。与内陆及沿海区域相比,海岛地域空间相对狭小、生态脆弱,资源和空间有限,环境承载力差,生态系统在干扰下极易退化且不易恢复[7]。在海岛旅游开发过程中,基于经济利益的驱动,大部分海岛在缺乏科学论证的前提下,盲目进行旅游设施的建设或者改建工作,如不考虑海岛承受能力、游客规模的前提下盲目的进行海岛环岛道路的建设,扩大海岛饭店、渔家乐等旅游设施的规模,滥砍、滥伐、乱捕,围海造陆等自发的或者有意的行为都对海岛生态环境造成一定的破坏。加之旅游者在旅游过程中,由于缺乏一定的监督和道德约束,在旅游中总是表现出责任约束松弛和占有意识外显的行为特征[8],旅游者在旅游过程中,某些不道德的行为能对海岛地区生态环境形成一定的压力,如乱扔垃圾,乱写乱刻等破坏海岛旅游资源的行为,这对海岛环境造成严重的破坏( 如表 1) ,而有些破坏甚至是不可恢复的。海岛地区选择低碳的旅游生产与消费方式,不仅可以保护发展低碳旅游所依赖的自然与人文环境,而且还是解决海岛地区经济发展与环境保护这对矛盾的重要举措。
3 海岛地区低碳旅游实现路径。
低碳旅游作为一种新型的旅游发展模式,不仅仅是一种概念性的理念,而应该是一种在实践中具有指导意义的新型旅游发展方式。海岛低碳旅游开发不同于内陆地区,海岛低碳旅游的开发应有自己的特色。相比较于内陆地区,海岛面积比较狭小且比较封闭,与大陆的相隔离限制了海岛与内陆物质和能量之间的交换,造成海岛生态环境的脆弱性,海岛自然生态环境一旦破坏后,将难以恢复,海岛地区旅游的开发必须持一种慎重的态度,海岛地区低碳旅游的实现应该基于当地政府、旅游企业、旅游目的地和旅游者等各利益主体的协同。海岛地区低碳旅游的实现应该包括两个方面的内容,一是通过采取各种措施直接降低或者吸收海岛地区空气中排放的 CO2; 另一方面,可以通过旅游生产方式的低碳化和旅游消费方式的低碳化减少海岛地区 CO2的排放,推动海岛地区旅游发展模式转变,实现海岛地区旅游产业节能减排与可持续发展。
3. 1 政府部门。
低碳旅游作为一种新型的旅游发展方式,海岛低碳旅游的开发要求海岛地区须营造低碳的旅游吸引物、低碳旅游设施和低碳的旅游体验环境,引导海岛旅游者低碳的旅游消费方式,而这些对于经济发展相对落后的海岛地区是一个不小的挑战。海岛地区低碳旅游的发展初步阶段必须要求相关政府部门的引导、政策上甚至是专项资金的支持。
作为海岛地区旅游发展政策的制造者、开发方向上引导者,要使海岛低碳旅游真正落实到实处,政府部门必须及时出台相关的政策、政府法律法规及相关的行业标准约束、规范、引导、激励、调整海岛地区低碳旅游的发展。( 1) 建立海岛地区旅游企业发展低碳效果考核机制,实施一定的奖惩措施; ( 2) 在现有的行业标准的基础上,借鉴国外发达地区比较成熟的相关的认证标准,开发适宜我国海岛低碳旅游切实可行的开发认证体系,严格按照低碳的标准规定行业标准,对旅游目的地和旅游企业提供现实可行的指导和规范; ( 3)选择一个或几个具有代表意义的海岛地区开展低碳旅游试点工作,提供政策、资金上的重点支持,并将其成熟发展经验推向其他海岛地区; ( 4) 提供专项科研资金支持海岛地区低碳旅游发展的科研工作,探索适合我国国情的低碳旅游管理机制与发展模式,为海岛地区低碳旅游发展提供新技术和新的发展模式; ( 5) 完善高素质人才培训机制,旅游市场的竞争从根本上说是人才的竞争,旅游人才对旅游业的发展起着特殊和重要的作用[9],政府可与高等院校进行合作,并积极引进关于旅游、低碳等发展方面的人才,提供专项资金,对当地社区与旅游企业进行海岛低碳旅游方面知识的培训。
3. 2 旅游目的地。
3. 2. 1 营造低碳的旅游体验环境。
旅游体验环境是旅游资源的重要组成部分,优良的旅游体验环境对于提升旅游产品的质量,提升旅游者审美、愉悦体验等方面具有重要作用。旅游在本质上是一种主要以获得心理为目的的审美过程和自娱过程,旅游者旅游的过程就是追求旅游审美与愉悦的过程。一个好的旅游体验环境能够给旅游者带来更好的审美与愉悦体验。海岛地区在发展低碳方面具有先天的优势,应该充分的利用海洋、森林和湿地等“高自然碳汇体”的优势,吸收和中和大气的 CO2的含量,营造海岛地区低碳的自然旅游体验环境。海岛地区碳的排放量主要集中于当地的旅游企业、旅游社区居民和旅游者在游览过程中碳的排放,在海岛低碳旅游开发与改造过程中,在保护海岛环境的基础上,协调各方面利益主体的关系,打造低碳的人文旅游体验环境。
据此,我们可以理解为营造低碳的旅游体验环境就是充分利用海岛各种自然碳汇机制,如海洋、森林、绿地、湿地等,同时利用各种节能减排技术,采取各种措施减少或者中和碳的排放量,最大程度的降低旅游过程中碳排放强度,达到营造低碳的旅游体验环境的目的。
3. 2. 2 构建低碳的旅游吸引物。
低碳的旅游吸引物是指在自然界和人类社会中,凡是能够对游客产生吸引力的各种低碳的事物和因素,这些低碳的事物和因素可以是各种自然低碳景观,也可以是人工建立的低碳设施景观,还可以是多样化的综合的低碳旅游产品。海岛地区在构建低碳的旅游吸引物时,要充分的挖掘和利用海洋、森林、湿地、湖泊等高自然碳汇资源的旅游价值,可以建设森林公园、湿地公园、国家自然保护区或者生态旅游区吸引游客前来游览。在充分挖掘自然低碳旅游景观的同时,在不破坏海岛生态系统的前提下,经过严格技术论证,海岛地区可以建设各类人工低碳旅游吸引物,如低碳的建筑设施、低碳的旅游社区与低碳的旅游港区等。在整合自然与人文低碳旅游吸引物的基础上,海岛地区充分利用其地理位置优势,开发各种低碳旅游活动,如海上冲浪、海钓、潜水等各种体育活动和以疗养为主的康体类旅游活动产品,吸引游客。
3. 2. 3 构建低碳的旅游设施。
低碳旅游设施是指利用各种低碳的材料和低碳技术建造的用于提供旅游接待服务的基础和专用设施。
低碳旅游设施的建造主要应体现在两个方面: 一是运用低碳技术和低碳材料的运用; 二是,在使用过程中低碳的排放。低碳的旅游设施主要体现在低碳的旅游交通设施、旅游住宿设施、旅游服务设施、海岛环境卫生服务设施与低碳能源供应设施中。海岛地区构建低碳的旅游设施可从几方面考虑: ( 1) 使用电瓶车或者新能源车等交通工具替换传统的以碳氢化合物为主要能源的车辆,构建低碳的交通道路设施; ( 2) 海岛地区应该严格规范各类宾馆的建设,或者建设时应经过严格的低碳技术论证,海岛旅游住宿设施应该以传统的渔家小院为主; ( 3) 渔家乐或者其他的食宿设施在不降低服务质量的前提下,尽量减少一次性物品的使用,并注意废弃物品的回收工作; ( 4) 海岛地区应利用风能、太阳能、生物能等低碳排放的能源供应系统替代老式的以煤炭或者薪柴为主的能源供应系统; ( 5) 发展低碳的旅游环境卫生设施和垃圾处理设施,海岛各种生活或者生产垃圾可以选择岛内简单回收处理,或者直接运往大陆进行生态低碳处理,应建立循环污水处理装置,在条件允许的条件下,建设生态厕所,使用生态的垃圾桶。
3. 3 旅游者。
低碳旅游不仅仅应是一种理念,一个口号,更应该是旅游者身体力行的实践,在出游过程中践行低碳的旅游消费方式 。所谓低碳的旅游消费方式可以理解为旅游者在旅游过程中通过各种方式和途径减少或者补偿个人旅游碳足迹。在旅游过程中,不同形式的旅游方式对环境造成的影响和个人碳足迹具有明显的差异。以旅游交通为例,在跨国旅游活动中,以距离衡量,航空旅游虽然只占 17% 的旅游行程,却占了 54% ~75% 的旅游碳排放量; 而相反,公共汽车交通和铁路虽然占到了所有旅游运输量的 16% ,但却只占了 1% 的碳排放总量。在瑞典,1 000 km 的旅游距离,如果选择使用风和水能源的铁路交通,旅游者的人均碳排放量为 10 g,如果选择航空交通,碳排放量为 150 kg。
伴随全球能源危机与气候变暖压力,低碳经济与低碳旅游在全球兴起,人们环境保护意识的觉醒,越来越多的旅游者外出旅游践行低碳的旅游消费方式。在海岛旅游开发中,环境的保护与旅游对生态环境造成的破坏成为一对很难调和的矛盾,在开发与保护的对立中,应该倡导低碳的旅游消费方式。主要包括:( 1) 在同样条件下应优先选择低碳的旅游景区,学习低碳旅游方式和减少碳足迹的方法,并在旅游过程中参与旅游碳中和; ( 2) 选择低碳的旅游交通方式,旅游者在选择旅游交通工具时,应尽量选择铁路、长途汽车、自行车或者徒步的方式取代高碳排放量的航空与自驾游的交通方式; 在旅游景区,交通方式应优先选择徒步、租赁自行车或者乘坐景区提供的电瓶车; ( 3) 由于海岛所处地理位置的特殊性,与内陆相比,海岛一般具有多层次的生态环境,呈现多层次的生态种群,旅游者在旅游过程中保护海岛脆弱的生态环境,并抵制各种以野生动植物制成的纪念品; ( 4) 旅游者在旅游过程中,应优先选择带有旅游标签的旅游酒店,优先考虑各种绿色食品、生态食品,以当地的食品为主,节制欲望,力行节约,尽可能的不浪费能源,尽量减少制造太多的垃圾; ( 5) 在进行旅游活动的选择时,旅游者应优先考虑体育、运动、康体类等低碳的体育活动。
4 结 语。
全球气候变暖与能源危机,低碳经济成为未来经济发展的不可避免的趋势,旅游业作为全球经济的重要组成部分,在经济的发展中发挥着越来越重要的作用,向低碳的旅游发展方式的转型成为未来旅游业发展的新趋势。在未来的一段时间内,低碳旅游发展方式势必成为旅游业竞争的重要战略高地,谁能率先成功的进行发展方式的转型,坐拥低碳旅游发展方式的话语权,谁就能在未来全球化旅游竞争中占有有利的地位。海岛旅游作为旅游业发展的重要组成部分,应利用其天然碳汇体的发展优势,倡导低碳的旅游开发与发展模式,降低旅游发展过程中碳的排放量,保护好海岛生态环境。低碳开发和发展模式应成为解决海岛环境保护与旅游开发这对矛盾的关键所在,同时也是海岛地区实现经济、社会与环境可持续发展的必然要求。
参考文献:
篇7
摘 要 本文以我国改革开放以来的中国能源产业的发展为背景,运用经济学分析方法,重点讨论日趋严重的人口因素对中国能源需求的影响问题,文章以适度人口理论为基石,从人口增长同能源需求之间的关系入手,先从人口规模角度,再从我国人口结构、人口质量以及我国人口的空间分布这三个方面进一步讨论了人口问题对中国能源需求的影响并得出结论,针对这些方面所产生的问题提出相关政策,最后给出全文的结论以及研究展望
关键词 人口 能源需求 利用率 边际替代率
一、现阶段我国人口因素对能源需求的影响
(一)我国人口结构对能源需求的影响
虽然我国存在一定的老龄化问题,但是与之相比更为突出的问题是我国目前新生人口过多。至2008年中国人口负担系数为46%,其中14岁以下的少儿负担系数为35%,而65岁以上的老年负担系数为20%。由此可见,我国的人口老龄化与新生人口过多对我国的能源需求是有很大影响,特别是新生人口过多,更是对我国的能源需求乃至我国的能源产业发展都有极大的负面作用。
(二)我国人口质量对能源需求的影响
根据我国总体反正规划,2020中国的发展将进入全面小康社会。届时的人均GDP将达到2万元。我国人均GDP的增长会使我国人均能源占有量增加,但是人均可消费能源的增加与人均能源需求之间还有一定差距。虽然改革开放以来我国确定了控制人口增长,提高人口质量的人口政策,但我国劳动力资源的人口素质还是处于低水平,尽管低素质的劳动力资源可以在一定程度上缓解对能源的需求,但是在劳动力资源素质普遍低的条件下,能源的利用率会大打折扣。这样一来,我国能源的消费问题就无法在短期内得到有效地解决,从而使能源的供给能力不能弥补随之带来的能源需求的增加,又进一步恶化了人口与能源的关系。
(三)我国人口的空间分布对能源需求的影响
我国资源分布不平衡,资源之间很不匹配,资源分布与生产力分布不协调。我国资源配置状况不良,不得不南粮北调,北煤南运,南水北调,西电东送,这是我国运输能力全面紧张,资本产出率较高的主要原因。据统计。2008年资源性产品运货量占铁路运货量的85%,平均运距约700公里,其中运煤就占了41%,平均运距达519公里。加上我国劳动力资源空间分布多在农村,能源运输不便,能源的利用率较低,更大程度的造成了能源的浪费,使能源供给越加紧张,必然导致能源需求无法满足的问题。
二、关于我国人口问题以及能源产业的政策建议
虽然本文讨论的是人口因素对我国能源需求的影响,但是为解决现阶段能源需求出现的问题,下文会从人口因素和能源因素两个方面提出相关的建议,进而对解决本文所发现的相关问题提出对策。
(一)继续严格的国家人口政策
中国有限的资源总量,加之资源利用过程中的无效利用和破坏严重,伴随着人口剧增的压力,必然带来资源供给的危机。这不仅影响和制约了当代中国经济和社会的发展与人们生活水平的提高,而且也将危机子孙后代的生存与发展。因此,必须严格控制人口增长,积极保护和充分有效的利用自然资源,以缓解中国人口的增长、能源危机的问题,从而实现中国经济和社会的可持续发展。
(二)充分和有效的利用能源,加快经济增长方式的转变
由于人口的迅猛增长以及人类过度利用自然资源已经导致了地球上许多能源的衰竭,许多资源的人均占有量大幅度下降,要摆脱能源危机,解决人口与能源的矛盾,最重要的是寻找和遵守同地球上的有限资源有关的“外部极限”;寻找和克服人类对自身和自然界认识与行为控制上适应外部世界极限的“内部极限”约束。也就是说,人类在认识自然和自身的发展中,对不可再生资源的开采速率不得超过科学技术发现替代资源的发展速度,通过控制人口生产和改进物质生产方式,来合理利用自然资源与改造环境,来合理的进行人口地域分布与资源的合理消费分配,从而达到人与自然的协调发展。还要加快经济增长方式的转变,走出一条投入少、消耗低、产出多、质量优、污染轻、生态好的高社会经济效益的路子。
(三)努力增强国民的人口发展现代意识
作为财富的制造者和资源环境的消费者,人的意识和行为决定国家持续发展的基本走向。作为世界上人口最多的发展中国家,中国人口发展的成败和能源供给的安全取决于全体国民现代化发展意识的强弱。显然,提高国民人口发展和能源利用的现代意识,关键在教育。为此,除了不断加强基础教育外,多方式、多途径和多种类的公共教育体系建设同样至关重要。
三、结论
能源与人口是制约中国可持续发展的两大瓶颈因素,具有特殊重要的影响,我们必须从战略高度重视。
影响能源需求的因素是很多的,随着环境的变化,一些影响因素由主要转为次要,而另一些影响因素由次要转为主要。本文通过分析认为随着我国市场经济体制的建立,关于能源需求的影响因素还应进行如下研究:
一是科技进步对能源需求的影响。如果以高科技发展的观点来看资源保证,那么关键在于这些技术何时达到商用阶段。用富有资源在经济生产中替代短缺资源。新能源技术有太阳能技术,生物能技术。地热能技术,潮汐能技术等。
二是能源的价格交叉弹性系数。由于不同能源之间存在着替代和互补的关系,一种能源价格的变动不仅影响其本身的需求,而且也会影响其他能源需求。所以我们在考虑人口对能源需求影响的时候也要考虑到能源之间的相互影响。
参考文献:
[1]徐新华.环境保护与可持续发展.化学工业出版社.2004.
篇8
关键词:能源;可再生;生物质能
引言
在这个各国愈来愈重视能源问题的时代背景下,生物质能显得格外耀眼。石油、天然气等化石能源已经支撑了19世纪到20世纪近200年人类文明的进步以及社会的发展。但人类对其的过度使用以及这些化石能源的不可再生,使化石能源逐渐枯竭,能源危机浮出水面。
1. 当前能源发展概况
据调查显示,目前石油供应尚算充足,供需基本平衡,但日积月累的过度开发利用,导致地球大气圈、水圈、岩石圈等生态环境遭受了非常严重的污染,类似的文献和报到比比皆是。同时石油资源的短期不可再生性也是必须面对的严峻问题,全世界范围内高效开发利用新的替代能源迫在眉睫。天然气是目前主要的替代能源,世界天然气的年平均消费增长速度达到百分之一点六,需求稳步提高。风能、核能、潮汐能也已被不同程度的开发应用。生物来源的可再生能,即生物质能的研究方兴未艾,在欧美发达国家已有相当程度应用普及。生物质能的高效开发利用已成为能源领域未来发展的最主要趋势。
2. 我国关于生物质能的政策
解决秸秆问题一直是我国政府的关注焦点,也是我国开发生物质能的重点对象。政府推行一系列的政策来促进资源的循环节约以及农民的收入增加。《中华人民共和国循环经济促进法》第三十四条中明文规定,国家鼓励和支持农业生产者和相关企业采用先进或者适用技术,对农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品、废农用薄膜等进行综合利用,开发利用沼气等生物质能源。国务院相关政策《中华人民共和国可再生资源法》第十六条中明文规定,国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料,鼓励发展能源作物。国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》中的基本原则是统筹规划,重点突出;因地制宜,分类指导;科技支撑,试点示范;政策扶持,公众参与。重点推进生物质能的产业化,增大政府的支持力度。
3.生物质能
3.1 生物质能的来源
通常意义讲,生物能源的普遍来源是指生物本身。但生物质能同样包含动物的粪便以及废水的有机成分等。生物质能的载体是植物通过光合作用合成的有机物,它的能量最初来源于太阳,即太阳能,追溯本质生物质能也是太阳能其中的一种,生物质能为太阳能最主要的吸收和储存器。阳光照射到地球之后,其中一部分转化为内能,其中另一部分则被植物吸收、转化为我们所说的生物质能;由于太阳能很难被直接利用,其中只有极少量被人类通过太阳能面板收集起来,其余大部分则分布在地球的其他物质中,最主要渠道就是植物的光合作用。同时植物作为地球食物链的生产者,被摄食后继而将能量转移至动物等高层食物营养级中。
3.2 生物质能的种类
生物质能种类非常多,植物类主要有木材、农作物、杂草、藻类等。另一部分则有动物的排泄物和尸体、有机垃圾和废水等等。在还没有认识生物质能之前,这些大多都被废弃,显得格外可惜。如今随着对生物质能研究的不断深入,这些往昔的废物正逐渐被回收利用,利用率显著提高。
3.3 生物质能的特点
3.3.1可再生性 生物质能最显著的特点是可再生性,通过植物的光合作用储存在生物的体内,和风能潮汐能一样属于可再生能源,实现了可再生能源的永续利用。
3.3.2环保性 在生物质能的利用过程中 其生成的有毒有害气体和物质远远比石油及其他能源少。
3.3.3丰富性 原料丰富,分布广泛,有调查显示全球生物质能未利用并可利用量为350EJ/年(约合82.12亿吨标准油),为09年世界能源消耗的73% 。
3.3.4代替优势性 有专家说到采用科学技术可将生物质能转化为能够替代石油能源的固液气生物质燃料等等。在热转化中生物质能可以通过直接燃烧或者转换,转化为方便储存运输的固液气能源燃料。
4. 国内外生物质能应用状况
4.1 欧美国家生物质能应用情况
生物质能源很早就引起欧美等西方国家的重视和开发。2001到2010年十年间,美国的生物质能产品从原本总产品量的5%提高到12%,比重大大增加,日本政府规划了阳光计划,印度政府则规划了绿色能源工程计划。德国法国加拿大等等国家也同样近几年一直在进行大力度的开发和研究,形成了生物质能的研究与体系。
4.2 我国生物质能应用状况
在我国,沼气及秸秆等农林副产品是当前最主要的利用对象。2006年底全国已建设农村户用沼气池1870万口,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2000多处,生活污水净化沼气池14万处,每年产沼估算为90亿立方米,为近大量农村居住户带来了高质量丰富的生活燃料。此外我国开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳为原料。村镇级秸秆气化集中供气系统约有600多,年生产生物质燃气约为2000万立方米。
4.3 生物质能应用水平差距
虽然我国开发生物质能有一定历史,也取得了一定的成绩,但我们应清楚认识我国的生物质能发展水平,较欧美西方国家的水平还有一定的差距。(1)技术水平不高。我国生物质能以沼气的利用为代表,近几年才重视热解气的技术开发,但是技术开发研究速度缓慢。(2)标准欠缺,管理混乱。在秸杆气化供气与沼气工程开发上,目前没有明确的规定以及规划,很多参与沼气工程以及秸秆气化供气设备生产的单位技术水平不高,甚至带来一系列的安全问题。(3)投资少,技术水平落后,资源不集中,所以中国的生物质能源工程的规模不大,很多工程都是极为简单的工程,采取简单的设备,所以利用率很低,形成投资多回报少的尴尬境地。
结语
生物质能作为可再生能源中的重要一种,广受世界各国所关注。我国化石能源并不丰富,生物质能技术水平与国外尚有一定差距,所以更应该提高重视,反省自我,加大研究投入提高技术水平,完善政府宏观调控政策,提升对生物质能发电产业的支持力度,从而促进我国生物质能的市场化发展。发展好和利用好生物质能,既能够缓解能源危机的困扰,同时也将极大促进我国科学技术水平和综合实力的发展。
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新能源的是相对传统能源(也称为常规能源,如煤炭、石油和天然气等长期广泛使用、技术上较成熟的能源)来说的,指以新技术为基础,已经开发但尚未大规模使用,或正在研究实验尚需进一步开发的能源,主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。2009年6月1日,国家能源局召开的新能源发展规划会上,对新能源进行了明确界定,除上述普遍达成共识的新能源外,还把对传统能源进行技术变革形成的新的能源也纳入新能源的范畴,包括煤炭的清洁高效使用、车用新型燃料以及智能电网等。
新能源产业是指包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动等,是将太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等非传统能源实现产业化的一种高新技术产业。简单说,新能源产业就是指包括新能源开发利用技术在内,一切与新能源有关的技术在内的一切与新能源有关的技术与生产经营活动。
新能源产业发展背景和江西省新能源产业发展现状
新能源产业是朝阳产业。有关资料表明,按照目前的能源消耗方式预测,在2020年中国将需要一次能源32亿吨标准煤以上,能源消费比2000年增长2.5倍多。如果不采取可持续发展的能源战略,在不久的将来,能源的开采、转换和利用对环境、公众身体健康、全球气候变化、经济发展、国家能源安全等方面都会产生巨大的影响。解决能源危机的根本出路在于一是提高能源使用效率、降低能耗,二是开发利用新能源特别是可再生能源。
江西省的新能源产业起步相对其他省份来说不算太早,但近年来江西省新能源产业的发展势头相当迅猛。值得一提的是,江西省“十二五”规划建议中明确提出江西要超常规发展战略性新兴产业,第一项就是要重点发展新能源产业。而且在2010年7月12号的《江西工业三年强攻规划纲要》中,新能源产业再一次确定为江西省重点培养和加快发展的战略性新兴产业。
当前,在中央政府和省、市各级政府的大力扶持下,江西省新能源产业正迎来了发展的春天。已经取得了可喜的具体成果,江西正形成了包括光伏产业、新能源汽车产业等为骨干的新能源产业群。
在江西的整个能源产业中,新能源产业正逐步茁壮成长,目前在风能、光伏能、生物质能等方面取得了一定成绩。特别是在光伏能方面,到2011年11月12日为止,投产光伏产业的企业达73家,其中包括赛维等光伏巨头。江西正在加快打造光伏产业基地。
年产值是衡量一个产业发展水平的重要指标。随着江西省新能源产业的不断发展壮大,其年产值不断增加,2006年江西省新能源产业产值为108.34亿元,2007年增加到119.02亿元,之后不断增加,分别为2008年148.77亿元、2009年154.53亿元和2010年的177.05亿元。
衡量一个产业发展水平还有一项非常重要的指标,那就是其在行业内所占的比重。尽管江西省整个能源产业正快速发展中,但江西省新能源产业在整个能源产业中保持了比较稳定的比重。在2006年,江西省新能源产业占能源产业的比重为16.5%,2007年这个比重为12.8%,之后依此为2008年占13.0%、2009年占12.9%和2010年占13.9%。而且可以期待其比重随着新能源产业的不断壮大还会进一步提高。
另外,随着江西省新能源产业的不断发展,尽管GDP也保持快速增长,但是它的年产值在整个GDP当中仍然保持着相对稳定的比重。
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世界在发展,人口在增加,要求能源·电力有相适应的增长来满足人类日益增长的物质与精神文明的需要,尤其是一个人口众多、经济基础薄弱、快速发展的后进国家,经济增长对能源·电力有很强的依赖关系,这一历史性规律短期内不会逆转。
世界人口1950年只有25亿,1999年增加到了60亿,是1950年的2.4倍;世界能源消费1950年为25亿吨标准煤,1999年已增加到122亿吨标准煤,是1950年的4.9倍;世界发电量1950年为9544亿千瓦时,1996年达到了13.6万亿千瓦时,是1950年的14.3倍。我国人口1952年是5.8亿,2000年增加到12.7亿(不包括港、澳、台),是1952年的2.2倍;能源消费1953年只有0.54亿吨标准煤,1999年增加到13亿吨标准煤,是1953年的24倍;发电量1953年只有92亿千瓦时,2000年增加到1.33万亿千瓦时,是1953年的144倍。20世纪70年代的两次世界能源危机、70-80年代持续10年之久的两伊军事冲突,以及90年代初举世闻名的海湾战争,也没能阻滞能源·电力增长的步伐。据预测:2050年世界人口将增加到100亿,是目前的1.6倍,能源消费量将增长到283亿吨标准煤,是目前的2.3倍,电力需求也将有较大幅度的增长。可见,能源消费增长快于人口增长,电力消费增长快于能源消费增长的历史趋势还将继续下去。
我国正处于一个大发展的历史时期,能源和电力的消费水平都很低,与建立在大量能源消费基础上的现代社会相距甚远,人均能耗是衡量一个国家经济发展水平的重要指标,人均用电量是衡量一个国家现代化程度的主要指标,1999年我国人均能耗才988千克标准煤,不到世界平均水平2039千克标准煤的1/2,只相当OECD6523千克标准煤的15%;1997年我国人均用电量只有773千瓦时(1999年为815千瓦时,人均发电量为979千瓦时),只相当世界平均水平2096千瓦时的37%,不到0ECD8079千瓦时的1/10。我国优质能源,尤其是电力占终端能源消费的比重也很低,1997年世界平均为17%,0ECD为18.6%,我国只有12.1%,其别是居民家庭电气化水平太低,发达国家的每个家庭的年均用电量在2000千瓦-4000千瓦时,目前我国只有120千瓦时,1999年还有5000万农村人口没有用上电。因此,我国比发达国家有更大的能源和电力增长需求。
根据先进国家的发展经验:达到基本现代化的人均能耗大致在2.8吨标准煤的水平上,人均用电量至少在3500千瓦时。据此估测,2050年以16亿人口计算,我国的能源需求量大约45亿吨标准煤,是目前能源消费的3.5倍,发电量要达到6.了万亿千瓦时左右,是目前发电量的5倍。因此,2050年实现现代化目标的同时,使能源消费达到零增长的理想境界,只能是一种美好的期望。只有满足能源服务的同时,在大力提高用能用电效率的基础上提高能源·电力消费水平,才能减少经济增长对能源供应的依赖程度。也就是说,面对未来如此巨量的能源和电力需求,要以较低的能耗和电耗实现现代化,就必须有比发达国家更高的能源利用效率。能源·电力供需之间的矛盾一直是能源·电力领域的基本矛盾,20世纪70年代末期我国能源电力严重短缺的后果和近半年多来美国加州的能源·电力危机警示我们:当能源·电力严重短缺局面出现阶段性缓解的时候,决不能放弃或忽视提高能效的努力。应当认识到,提高用能用电效率和提高能源·电力消费水平,需要一个长期渐进的历史过程,要持有战略眼光进行长期不懈的努力,才能积沙成塔、汇流成川。未雨绸缪,乃当务之急。
二、警惕能源开发利用潜伏的危机
能源·电力为人类社会创造了现代物质与精神文明,同时在能源开发利用过程中形成的负面效应也引起了人们越来越多的忧虑和警惕。
从世界范围观察,21世纪有两个潜伏的危机:
一是能源资源的消费速率远远超过了资源的再生能力,有限的储量和无限的需求使再次发生全球性能源危机的可能性依然存在。石油、天然气、煤炭等可燃矿物燃料占世界能源消费的90%以上,这些亿万年生成的地下资源储量有限,与消费速率相比是不可再生的,资源耗尽是不可避免的,只是迟早的事。1999年末;世界煤炭可采期限为230年,我国只有111年;石油可采期限世界为44年,我国只有21年;天然气可采期限世界为62年,我国是56年。煤炭资源虽然比较丰富,但它对环境带来的危害与社会发展格格不入,难以发挥更大的作用,提倡煤的利用并不意味着要返回到“煤球时代”,把它转化成干净的流体能源和采用洁净煤技术要付出巨额代价。21世纪的科学技术对新的可燃矿物资料资源能够提供多大贡献还是个未知数,新能源和可再生能源是人类的真正希望,但目前它在世界能源平衡表中仅占极小的份额,在21世纪到底能发挥多大作用也还是个问号。近年发现海底蕴藏、大量的可燃冰(天然气水合物),据估计全球可燃冰储量是煤炭、石油、天然气储量的2—3倍之多,我国南海海底可燃冰储量估计有石油储量的一半,它的大规模开发和利用还尚待时日。
能源短缺的后果是极其严重的,它不仅可能导致能源危机和引发经济危机,甚至酿成国际军事冲突。20世纪50—60年代以发达国家为主体的西方世界实行的能源“流体化革命”,为它们的经济发展带来了空前的繁荣,然而正是1973年爆发的世界石油危机成了1974-1975年西方经济危机的起爆剂,把它们从高速增长拉了下来,至今未得复原,人们对此一直难以忘怀。
二是可燃矿物燃烧后的排泄物对环境的污染,严重威胁地球的健康和支持地球生命的生态系统。CO2是导致温室效应的主要温室气体将使海平面上升,一些海上岛屿和沿海城镇将被淹没;土地沙化面积扩大,水灾、旱灾、雹灾、风灾发生频率增加;虫灾和瘟疫会扩展到更多的地区。SO2和NOx是构成酸雨的主要来源,SO2还是导致肺心病的罪魁祸首,对包括人类在内的动植物的生存和成长带来了严重的损害。烟尘中含有多种有害金属和致癌物质,与肺癌发病率有直接关系,高农度的SO2与烟尘的协同效应是烟雾事件毙命的主要因素。煤炭使英国在18世纪60年代领先开始了工业革命,成为人类文明上一块里程碑,然而正是煤炭给它带来了厄运。20世纪50年代英国的能源消费以煤为主,1952年12月高浓度的SO2和烟气粉尘连续四天覆盖伦敦上空,4000多人丧生于导致呼吸衰竭的“杀人烟雾”。尔后,世界上发生过多起程度不同的烟雾事件,引起了国际社会的极大关注。
1992年在巴西里约热内卢召开了“联合国环境发展大会”,183个国家和70个国际组织,102位国家和政府首脑参加了会议,讨论的是世界环境问题,实质上要解决的是能源问题,目的就是期望全球采取协调一致的步骤去避免一场可怕的生态浩劫。
从我国来看,21世纪能源将面临更加严峻的挑战。
一是资源压力。随着我国经济持续快速的发展和生活质量的改善,能源·电力消费水平要有个较大幅度的提高,2050年能源消费需求高达40多亿吨标准煤,这需要有强大的能源供应做后盾。
我国石油、天然气、煤炭等可燃矿物燃料占能源消费的比重较高,而资源占有量均很低。1999年这三大常规能源占能源消费比重,世界平均90%,我国97%。1999年末在资源占有量中,煤炭世界人均占有量为165吨,我国只有91吨,是世界平均水平的55%;石油世界人均占有量为23.5吨,我国只有2.6吨,仅是世界平均水平的11%;天然气世界人均占有量为24495立方米,我国只有1088立方米,仅是世界平均水平的4.44%。尤其是我国石油的储采比不高,还不到世界平均水平的1/2,加之储量有限,石油对国际市场的依赖性日趋加大。1993年我国已经由石油净出口国转为净进口国,1996年原油也由净出口国转为净进口国,比20世纪80年代预计的提前了5—8年。2000年我国原油净进口量近6000万吨,成品油净进口量近980万吨,总计近7000万吨。如果在石油资源方面没有重大突破,30—50年后的石油消费将主要依靠国际市场来供应,要及早做好准备,开展积极的能源外交。
二是环境压力。可燃矿物燃料是全球一个最大的污染源,能源结构的演变需要一个长期的历史过程,今后50年也不会动摇它们在能源供应中:的主导地位,我国更不例外。长期以来,世界能源消费以油气为主,1999年煤炭只占能源消费结构的25%。我国是世界上仅有的几个能源消费以煤炭为主的国家,目前煤炭产量占世界产量的1/4左右,几十年来一直占我国能源消费结构70%以上,1999年下降到68%。煤炭的热值低、灰分大、转换效率低、传输不便,燃烧后“上吐下泻”的弊病给环境带来了沉重的负担。在我国S02排放总量中煤炭大约占90%,在N0x排放总量中煤炭占60%,在C02排放总量中煤炭占85%,在TSP排放总量中煤炭占70%。用于发电的能源占我国能源消费的1/3以上,发电用煤占煤炭消费量的38%左右,随着这一比重的不断增加,控制发电污染排放将成为倍受关注的领域。
根据1998年对332个大中城市的调查,大气污染超过国家正常标准的城市占43.5%,酸雨覆盖面积已占国土面积的30%以上。与环境污染有关的肺心并癌症、不育症、ED症等疾病患者,正在承受心理上和生理上的煎熬。目前哮喘病患者已达200-3000万人之多,癌症保持患者有200多万人,每年死于癌症和呼吸系统疾病人数均在150万左右。癌症死亡病因已占全国第二位,大城市居于首位;每5个病患死亡中,就有1人死于癌病;每200个家庭,就有1个家庭受到癌症的折磨。
根据我国的资源潜力和资源替代能力估计,近50年内能源消费以煤炭为主的结构格局还难以根本转变,随着可燃矿物能源和煤炭消费总量的增加,来自环境负担和控制费用的压力将进一步加重,必须及早引起我们的高度重视。
三、运用需求方管理(DSM)技术提高终端用电效率
20世纪70年代以来,以发达国家为主体的西方世界,组建了多种国际能源和环保机构,彼此磋商,相互协调,不断调整能源战略。其中,非常引人注目的是把节约能源和保护环境置于突出地位,并制定了一系列法规、标准和政策,推动能源开发和能源节约两种资源竞争,鼓励节能研究和开发高新节能产品,强化民众的节能意识和环保意识,大力培育节能市场,特别是积极研究更适应可持续发展要求的资源配置方法和管理方式,使现行的管理职能更符合市场经济体制的要求,DSM就是在这种背景下产生和发展起来的,时至今日已风靡全球。
DSM适合市场经济运行机制,遵守法制原则,鼓励资源竞争,讲求成本效益,提倡经济、优质、高效的能源服务,可应用在电力、燃气、热力、供水等公用事业部门,目前主要应用在电力部门。
需求方管理(DSM)又称需求侧管理或负瓦管理,它是指在政府法规和政策支持下,采取有效的激励和诱导措施,通过电力公。司、能源服务公司(ESC0)、电力用户等的共同协力,提高终端用电效率和改善用电方式,在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约资源和保护环境,实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的用电管理活动。
DSM从根本上改变了单纯注重依靠增加能源供应来满足需求增长的传统思维模式,建立了把需求方节约的资源作为供应方一种可替代资源的新概念,能够以最经济的方式和最好的社会效益达到同样能源服务的目的,已成为可持续能源·电力发展战略的重要支持手段。世界上有30多个国家,美国有30多个州正在应用DSM技术推动用户节能节电,在减少电力建设投资、改善电网运行的经济性和可靠性,抑制电价的上升幅度、减少电力用户的电费开支、节省能源资源、控制环境质量等方面取得了显著的节电效果、经济效果和环保效果。
DSM源于能源消费居世界首位的美国,20世纪90年代初把DSM列入了国家能源,电力发展战略,联邦政府和州政府在法规、标准、政策、服务等方面不断向有利于DSM方向做了必要的修改和调整。1985-1995年,500个电力公司实施的DSM计划,削减电网峰荷2900万千瓦,单位节电成本只相当于可避免成本的1/10-1/12,电力公司投入DSM的费用占售电收人的0.7-1%。
2010年计划减少4500万千瓦的发电容量需求,2030年减少9000万千瓦,从1990-2030年DSM计划的净收益将达到350亿美元。
1992年DSM陆续介绍到我国,政府有关部门和学术界非常关注它的应用前景和应采取的对策。国家计委、国家经贸委、国家科技部、国家电力公司,以及大中型电力用户、有关科研机构、高等院校、社会团体做了大量的推动性工作,开展了多种形式的国际交流,举办了各种形式和展开的研讨会和培训班,在区域电网和企业电网进行丁多次试点研究和工程示范,推动高新节能节电技术开发、生产和应用。鉴于DSM能够把节能节电导入潜力巨大的能效市场,显著的提高社会效益和群体效益,国家经贸委和国家计委以法规形式纳入了2000年12月29日的《节约用电管理办法》。