浅析使用清洁能源保护生态环境
摘要：减缓全球变暖，减少温室气体CO2的排放量，中国担任着重要的责任。改善中国的能源结构，开发清洁能源，利用可再生资源，减少油气消耗，降低碳排放量。技术创新，提高能源利用率，提倡节能降耗，走可持续发展之路。低碳的生活方式，改变价值观念，引导消费理念，厉行节约，减少油气消耗。立法角度上控制，增加检查力度，保证低碳环保，确保不可再生资源油气的安全。
关键词：清洁能源再生资源技术创新低碳生活立法控制
全球变暖是指全球气温升高。导致全球变暖的主要原因就是矿物燃料的使用，比如煤炭，排放出大量的CO2、甲烷等多种温室气体。由于这些温室气体吸收地球反射出来的长波，具有保温作用，也就是常说的温室效应导致全球气候变暖。
减缓全球变暖，减少CO刘洋的排放量，是世界各国人民的责任和义务，中国作为一个发展中的大国，担任着重要的责任，低碳发展是势在必行，下面是笔者在低碳视野中的能源分析的策略。
一、改善中国的能源结构——低碳与油气的关系
低碳意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放。随着经济的发展，工业的生产方式的变化，人口的增加，消费的繁荣，生活方式的提高，使二氧化碳排放量急剧增加，臭氧层遭受到了破坏，地球气候变化，各地灾难频发。“温室效应”已经严重危害到人类的生存环境和健康安全，高速增长或膨胀的GDP是以环境污染、气候变化为代价的。所以世界推崇低碳绿色发展，符合稳定持续稳定发展的战略方针。
中国碳排放量的主要来源是煤炭，煤炭能源占中国总能源的70%，这种能源结果形成的结果就是碳排放量不合格。工业上的锅炉和生产设备、日常生活中的取暖和做饭等，都需要煤炭来完成。那么减少用煤量不就减少了二氧化碳的排放了吗？随着经济的快速发展，需要消耗大量的能源，除了煤炭之外的重要能源就是油气了。但是中国的油气储量严重不足，而且油气是不可再生资源，那我们需要同时做到低碳发展，保护油气资源。
二、开发清洁能源，利用可再生资源，减少油气消耗，降低碳排放量
中国很多地区都面临著长年的电力短缺问题，这促使许多城市不得不在夏季安排停电，以减轻发电站的负荷。油气能源是不可再生的能源，大量的开采和使用，不利于子孙后代的使用，不利于可持续发展的需要。所以国家鼓励大量开发新的清洁能源。清洁能源降低了污染物的排放，减少了环境影响。可再生资源是指可以循环利用的能源，比如利用风力、太阳能、水利发电等，利用沼气作为燃料。因为可再生资源符合低碳环保的宗旨，所以大力倡导开发使用可清洁能源。
清洁能源开发利用现状 学院：材料科学与工程学院 班级：高分子 081 班 姓名：高东春 学号： 2008016006
[摘要] 随着现代工业的快速发展，人们生活水平日益提高，家用汽车的保有量逐步增多，化石燃料的消耗和环境污染日益 加剧，气候的极端变化频繁发生。开发清洁能源、降低污染物的排放、保护环境已成为当前科技工作者关注的焦点。清洁能源天然 气、二甲醚、燃料乙醇、生物柴油等的开发和利用以及节能减排技术对降低化石燃料的消耗、缓解能源压力、保护环境、实现低碳 经济具有重要的意义。 [关键词] 清洁能源；化石燃料；环境污染；低碳经济 引言:由于科学技术和经济发展情况的制约，我国目前能源仍以煤炭、石油和天然气等天然化石能源为主。我国是石油资源相对贫乏的国家，石油稳定供给不会超过20 年。据国际能源署(IEA)预测[1]，在2010 年和2020 年中国石油进口依存度将分别达到61.0%和76.9%，进口量和进口依存度的迅速攀升给中国石油安全带来了严重的影响，能源消耗造成的环境压力可想而知。若不开发新型能源，很可能在实现全面小康的2020 年，就是石油供给丧失平衡的“拐点年”[2]。因此，清洁能源的研究与开发对我国的化石燃料的消耗和经济可持续发展具有举足轻重的作用[3-5]。近年来,开发的清洁能源有天然气、氢气、二甲醚、太阳能、风能、核能、燃料乙醇和生物柴油等新型能源。本文主要以天然气、燃料乙醇和生物柴油为例，简述我国新型能源的发展情况。 1 天然气 天然气的主要成分为甲烷，由于燃烧后不产生二氧化硫和粉尘，可以减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，有助于减少酸雨形成，延缓温室效应，改善环境质量，因此，天然气是一种清洁能源。天然气作为一种新型高效能源，其储量巨大、分布广泛、热值高、污染少而被广泛用于工业和民用燃料。据估计，20.7%的陆地和大洋底90%的地区，具有形成天然气水合物的有利条件[6]。预计2020 年后，天然气将作为首席能源，进入一个全新的发展时期。新一轮油气资源评价数据显示，从总量上来看我国堪称天然气资源大国[7]。但目前我国能源结构中天然气的比例仅占3.8%，远低于24%的世界水平。因此，近年来我国政府加大天然气的设备投入，促进洁净能源的利用，西气东输等骨干管道的建成为天然气的使用提供了有力条件。我国的天然气正在进入快速发展的新阶段，据估计，到2020 年需求量达到2 100 亿m3/a，2030年达到2 380 亿m3/a，届时天然气在一次能源消费结构中有望超过10%。 2 二甲醚 二甲醚(DME)是一种无色气体，易液化，无毒、无腐蚀性和致癌性，燃烧性能好、热效率高、储运安全，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO 排量低，具有较高的十六烷值[8]，良好的可压缩性，生产原料来源丰富，是一种理想的清洁能源。含量高于95%的二甲醚可替代液化气作为民用燃料，也是理想的柴油替代品。二甲醚作为清洁的替代燃料已经得到国内外广泛关注，特别是其替代城市燃气和柴油方面所具有巨大的市场潜力。因此，生产二甲醚工艺是国内外工艺技术开发的热点之一。目前工业上制取二甲醚的生产方法主要有以下 3 种:(1)甲醇脱水法；(2)合成气直接合成二甲醚；(3)甲酸甲酯催化分解。气相甲醇脱水法是将甲醇蒸气通过固体催化剂发生非均相反应，甲醇脱水生成二甲醚。此法操作简便、污染少、可连续生产。液相甲醇脱水法是将甲醇与H2SO4 的混合物加热至140 ℃，甲醇脱水生成二甲醚。该反应的特点是反应温度低、选择性好、转化率高，但设备腐蚀严重，废水对环境污染严重，产品后处理比较困难。目前,国内只有武汉硫酸厂用此法生产二甲醚。直接合成法
1 清洁能源概念 传统意义上，清洁能源指的是对环境友好的能源，意思为环保，排放少，污染程度小。但是这个概念不够准确，容易让人们误以为是对能源的分类，认为能源有清洁与不清洁之分，从而误解清洁能源的本意。 清洁能源的准确定义应是：对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义有三点：第一清洁能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用的技术体系；第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性；第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。 2 我国清洁能源发展现状 清洁能源在我国发展至今，主要有如下几种： 1．洁净煤技术 由于我国煤炭在能源中的重要地位，今后一段时期内，煤炭仍将是我国主要的一次能源，最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。目前比较成熟的的洁净煤技术主要包括：型煤、洗选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化、煤炭液化、洁净燃烧和发电技术等。 2．核电 核能是清洁的能源。我国已经建有的核电站分别有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等，运行情况良好。目前是我国主要的发电来源之一，地位仅次于煤炭和水电。根据新浪网消息，我国政府近期规划在2006年至2010年期间，将积极发展核电，重点建设百万千瓦级核电站；远期规划是到2020年，每年核发电能力，从目前的8700兆瓦，增加到4万兆瓦，意味着2006～2020年的14年里，中国将增建30座核电厂。 3．太阳能 太阳能是清洁可再生的能源，目前已在我国得到较大范围的使用，主要体现为太阳能热水器的普及使用。在山东等地，太阳能产业正得到快速发展，许多技术如太阳能电池等也日臻成熟。 4．生物质能 是指由生命物质排泄和代谢出的有机物质所蕴含的能量，我国生物质能储量丰富，70％的储量在广大的农村，应用也是主要在农村地区。目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术，技术简单成熟，正在逐步得到推广。我国在生物柴油研究方面也得到快速发展，在福建、四川等地已经建有小规模的生物柴油生产基地，但是目前并未形成产业化。 5．水能 水能在我国早已得到大规模的使用，主要用途是发电。较早期的有小浪底水电站，刘家峡水电站等；规模较大的如三峡水电站等。这些水电站为我国的经济建设提供能源保障作出了巨大贡献。 6．风能 我国风能资源较为丰富，风能在我国的利用也较为成熟。据中国风电发展报告指出，如果充分开发，中国有能力在2020年实现4000万千瓦的风电装机容量，风电将超过核电成为中国第三大主力发电电源。在我国甘肃等风能资源丰富的地区有较大规模的应用。 7．地热能 我国地热资源丰富，已发现温泉有3000多处。地热应用前景广阔，主要指的是有效利用地下蒸汽和地热水，用途可以发电、供暖等。受资源所限，地热发电站主要集中在西藏地区。在其他地区，地热也正得到越来越广泛的应用。山东省商河县已经建成的温泉别墅就是利用地热供暖，效果良好。
二十一世纪的绿色能源——热电转换技术 中国科学院上海硅酸盐研究所 作者：柏胜强 陈立东 图1 油灯燃烧余热发电图2 便携式热电冰箱 图3 光纤接口的精确热电制冷2008-10-14 9:58
图4：汽车座椅的热电冷却 图5：阿波罗17号的宇航员在月球表面向地球传送数据 在夜晚不需要电池便能点亮灯泡，让光明无处不在；在夏天不需要电池就可以随身携带风扇，让风凉无处不在；在户外不需要电源可以随时为手机充电，让电源无处不在……二十一世纪，人类将具有这些不可思议的魔力。你相信吗？ 让我们来揭开这些魔力的神秘面纱，这一切都归功于一种新型的能量转换技术——热电转换技术。这是一种能够将热能和电能进行相互转换的技术，也就是说热可以产生电。相反，电也能转变成热或者是用来致冷。让我们来看几个实例。 图1是一个热电发电的例子，油灯燃烧产生的热量被转换成电能，可以供收音机使用。热电转换技术就是利用油灯上那个小小的装置神奇般地将热转换成了电，只需要一个热电元件便能实现，十分方便简单，没有过多的附件。图2是一个便携式热电冰箱，这种冰箱不需要制冷剂和压缩机，只要提供一个直流电源就能够制冷，并且体积也比传统冰箱小很多，特别适合家用汽车上使用。热电转换技术不使用传动部件，工作时无噪音、无排弃物，和太阳能、风能、水能等二次能源技术一样，对环境没有污染，并且这种技术性能可靠，使用寿命长，是一种具有广泛应用前景的环境友好型能量转换技术。 其实，热电转换技术发展至今已有半个多世纪的历史了，而且正随着现代科学技术的不断进步而逐渐走入我们日常生活。热电饮水机、热电冰箱、热电空调都已经出现，并正在逐步推广。 目前，热电转换技术主要是应用在一些高技术领域，比如通信技术中光纤接口处的精确温控就是利用了热电致冷技术；微波通信技术中处于极地、沙漠、森林等无人地区的微波中继站的电源多数使用了热电发电技术。此外，诸如垃圾焚烧余热、炼钢厂的废热发电的研究也正在开展，并且有了一些应用，相信在不久的将来就能大规模地投入使用。 随着人们生活水平的不断提高，汽车已经作为现代家庭的重要交通工具开始步入普通的老百姓家中。汽车不仅给人们的生活带来了便利，同时汽车工业也推动了社会经济的不断前进。但是，伴随着汽车普及率的不断提高，人们对能源，特别是石油和天然气的需求越来越大，从而进一步加速了全球能源问题的恶化。与此同时，诸如汽车尾气等对环境的污染也给世界环境带来了一定的影响。科学家们一直在努力将热电转换技术应用于新型环保型汽车，利用汽车尾气的废热以及发动机的余热进行热电发电，为汽车提供辅助电源。另外，也可以将热电致冷技术应用在汽车座椅的温控(图4)以及汽车辅助空调等。这样，不仅可以大大提高汽车的综合性能，降低发动机能耗，同时还可以减少尾气中污染物的排放量，一举三得。有理论研究说，若能将热电发电技术应用于汽车中，可望节约能源20%。 十九世纪六十年代，人类便开始了征服太空的计划。从1969年的登月计划到2001年的火星探测，几十年中取得了很大的飞跃，这其中也有热电转换技术的一份功劳。利用热电转换技术，一枚硬币大小的放射性同位素热源就能够提供长达二十年以上的连续不断的电能，这是其它任何一种能源技术所不能比拟的。美国登月计划中“阿波罗”17号飞船就是使用了热电转换技术提供的电源从月球表面向地球成功地传送了数据，见图5，中央部分就是使用放射性同位素为热源的热电发电装置。到1990年为止，热电转换技术已成功应用于美国国家宇航局的二十多次太空飞行任务中，均取得了良
中国能源结构现状及发展趋势 摘要：我国目前的能源消费结构仍以煤炭为主，对进口石油依存度过高，能源安全和环保问题日益严峻。本文通过对各种可再生性能源的利用状况进行比较，认为我国发展生物质资源产能潜力巨大，如麻风树、油桐等陆生植物制备的生物柴油在近期会有较大的发展，特别以微藻为主的水生植物制备生物柴油，将有可能成为最有竞争力的替代性能源，在我国未来能源结构中占有举足轻重的比重。 关键词：能源安全；温室气体；可再生性能源；微藻；生物柴油1. 中国能源构成的现状 随着经济的飞速发展，中国的能源消费总量连续多年都位居世界前列。统计数据表明2001～2006年间，我国每年一次性能源的消费比重均在90%以上（见表1），而风能，太阳能，生物质能等新能源的利用率仍然很低。我国能源消费构成的特点：（1）煤炭的生产和消费比重偏高。近五年来煤炭年产量占能源总产量的比重呈逐年递增趋势，2006年这一比重上升至76.7%。（2）石油的生产量低，消费量高，供需缺口需依赖进口石油满足。与煤炭资源相反，石油在能源总产量的比重逐年递减，2006年仅为11.9%，而其消费量的比重五年来均超过20%。（3）新能源利用率低，发展潜力大。目前对新能源的利用率不足10%，而我国地域辽阔，太阳能，风能，生物质等能源蕴藏丰富，开发潜力巨大。 2. 能源消费结构存在的主要问题 2.1 石油短缺与能源安全
我国石油储量占世界总量的2%，人均占有量仅为世界平均水平的十分之一，自1993年成为原油净进口国以来，到2002年已经成为世界第二大石油消费国、第七大石油进口国。中国统计年鉴数据显示（见表2），1995之后的十年间，随着经济飞速发展，中国对进口石油的依存度也基本呈逐年递增趋势，2006年，全国48.2%的石油消耗量需从国外进口。而2008年4月中国社科院发布的《中国能源发展报告（2008）》蓝皮书预计，2010年和2020年中国石油消费量将达4.07亿吨和5.63亿吨，分别比2006年提高17.42%和62.47%。BP世界能源统计（2008）的数据表明，全球石油探明储量约1.24万亿桶，以目前的开采速度仅够开采40多年。 石油资源的日益匮乏和中国对进口石油的过度依赖使我们不得不面 对能源安全问题，特别是全球已进入高油价时代，能源安全更成为一个关系到国计民生和影响到中国整体经济可持续增长的关键性问题。 2.2 煤炭消耗与环境恶化 中国是世界第一产煤大国，煤炭产量占全世界的37%。作为中国的主要能源，在1995～2006十年间，煤炭在全国能源消费总量中所占比例均在65%以上，并且在未来相当长的时期内，中国能源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的状况。大量煤炭的燃烧导致二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。据美国EIA（Energy Information Administration）统计，1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨，预计2010年将为277.2亿吨，2025年达到371.2亿吨，年均增长1.85%。目前，我国二氧化碳的排放总量仅次于美国
绿色能源 绿色能源 概念： “绿色”能源有两层含义：一是利用现代技术开发干净、无污染新能源，如太阳能、风能、潮汐能等；二是化害为利，同改善环境相结合，充分利用城市垃圾淤泥等废物中所蕴藏的能源。狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤（将煤通过化学反应转变成煤气或“煤”油，通过高新技术严密控制的燃烧转变成电力）和核能等。 有哪些绿色能源： 太阳能 美国加州南部的太阳能热电厂
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源，同时也是许多能源的来源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当於500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源於太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限於太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它的资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境没有任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 地热能 冰岛的奈斯亚威里尔地热发电站 地热能是来自地球深处的可再生热能，它起源於地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，其利用可分成地热发电和直接利用两大类。地热能的储量比目前人们所利用的总量多很多倍，而且集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不
清洁能源的一次新革命—天然气 众所周知甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，它具有安全、经济、环保、方便四个特性。天然气（甲烷含量在95%以上）是矿物燃料中最清洁的能源，而且是一次能源，其杂质含量极少，理论上，它燃烧后没有污染，具有显著的环保性。 虽然天然气优点诸多，但是也遭到了很大的质疑，比如燃烧天然气后会不会暖气没有原来热、天然气是不是很危险等等，在技术很先进的现代，天然气的优势太明显，下面我从几个方面进行分析： 一、天然气是一种热值高，效率高的燃料 天然气是一种清洁、热值高的气体，具体对比见表： 由此表可得燃烧1m3的天然气所产生的热量需燃烧约1.6Kg的煤。所以燃烧天然气后产生的热量更高，不用担心暖气不如原来热的问题。 二、天然气是一种无污染的清洁能源 天然气中甲烷的含量在95%以上，不含硫等成分，燃烧后的成分只有二氧化碳和水。
有此表可看出天然气代替煤炭后，可大大减少烟尘等污染物的排放，是治理雾霾天气的清洁型能源。 三、安全性强，自动化程度高 很多人在质疑，天然气锅炉距离我家太近，是不是会很危险？其实这是对天然气的不了解，天然气锅炉自动化程度高，系统上配备了多种安全保护装置，包括燃气泄露报警器、燃气切断阀、超压切断等一系列控制系统，有效保证了燃气的安全。 燃气自动化程度高，大大减少了人工用量和人工的劳动强度。以前燃煤锅炉由于需人工上煤、除渣、脱硫、除尘等工序，劳动强度大，所需人员队伍庞大，而燃气锅炉为管道输送，无需人工启动只需按启动键即可，大大减少了人工费用的投入。 四、天然气的用途多，应用范围广 天然气作为清洁能源，目前已经广泛应用于全国各地各行各业，天然气的用途主要为天然气发电、天然气化工工业、城镇燃气事业、天然气汽车、轮船等。大家最为了解的为民用天然气、天然气锅炉等，它已经成为我们身边不可缺少的清洁能源之一，由于天然气在我国发展已经逐渐成熟，各项技术、安全措施很齐全，同时它不含一氧化碳，
绿色能源发展 一、绿色能源的概述 绿色能源也称清洁能源，是环境保护和良好生态系统的象征和代名词。它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤和核能等。 “绿色”能源有两层含义：一是利用现代技术开发干净、无污染的新能源，如太阳能、风能、潮汐能等；二是化害为利，同改善环境相结合，充分利用城市垃圾淤泥等废物中所蕴藏的能源。与此同时，大量普及自动化控制技术，不断提高设备能源利用率。1987年以来，工业化国家利用太阳能、水力、风力和植物能源获得的电力相当于900万吨标准煤的能量，而且这种增幅在本世纪内将以平均每年15％～19％的速度增长。从1981～1991年工业化国家仅在风力和太阳能两种发电设备方面的成交额就达120亿美元，其中，美国、德国、日本、瑞典、中国和荷兰等国家进展最快。 绿色能源不仅包括可再生能源:太阳能,风能,水能,生物质能,海洋能等;还包括应用科技变废为宝的:秸秆,垃圾等新型能源。人们常常提到的绿色能源，如太阳能、氢能、风能等，但另一类绿色能源，就是绿色植物提供的燃料，叫做绿色能源，又叫生物能源或物质能源。其实，绿色能源是一种古老的能源，千万年来，人类的祖先都是伐树、砍柴烧饭、取暖、生息繁衍。这样生存的后果是给自然生态平衡带来了严重的破坏。沉痛的历史教训告诉我们，利用生物能源，维持人类的生存，甚至造福于人类，必须按照它的自然规律办事，既要利用它，又要保护它，发展它，使自然生态系统保持良性循环。 但在绿色能源中，另一种资源是草类。据统计资料表明，目前世界上的草场面积有26亿公顷，绝大部分是天然草场。它既能放牧，又是野生动物生息繁衍的乐园。还有一部分草场专为牲畜越冬提供饲料，极少部分的草场才是为人们生活提供燃料的。由于广大农民生活水平的提高，电气化程度也在不断地提高，大多数农民们的燃料结构发生了根本性的变化，许多农民朋友，冬季取暖不再用柴
中国新能源的发展现状与未来趋势The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看,大部分新能源利用方式始于20世纪70年底,并在90年代开始普及应用,虽然部分技术趋向成熟,但无论从市场扩张速度还是成长前景看,新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期,并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 具体来看,水电行业历史悠久,技术已经比较成熟,可以看作是步入成熟期的行业;风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家,风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点,在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得 到广泛应用,风电设备产业在部分国家开始饱和,逐步向外技术输出。从这些特征可以确定,风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期,但在中国、印度等新兴国家,风电产业仍处于快速成长期;太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效,已经脱离了幼稚期,但由于成本仍然过高,限制了技术的推广应用,可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高,尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高,行业存在一定风险,但短期来看,国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈,部分企业发展面临困难。但在2020年前,在国家节能减排及能源结构调整的大背景下,新能源行业均将保持在景气区间,行业盈利水平有望持续提高。一、中国能源行业发展历史
绿色能源与生态环境控制 吴 捷1,杨俊华1,2 (1.华南理工大学电力学院,广东广州510641;2.广东工业大学自动化学院,广东广州510090) 摘要:控制技术的发展和应用紧密联系着社会的进步和需求,不可再生的化石能源的日益短缺和环境污染,使人们越来越重视开发利用各类可再生的绿色能源和生态环境保护建设.文章研究分析了能源状况与可持续发展问题,通过研究风力发电、太阳能光伏发电系统,提出若干关键控制问题与对策.作为应用实例,文中给出一个利用 CAN 总线对风力-太阳能混合电站、温室进行监控与能量管理,从而构成一个环保、节能、和谐生态环境的混合电站. 关键词:绿色能源;生态环境;混合电站中图分类号:TK 614,TK 615 文献标识码:A Cont rol on gre e n e ne rgy s ource a n d ecologic e nvi ron me nt WU Jie 1 ,Y ANG J un-hua 1,2 (1.Electric Power College ,South China University of Technology ,Guangdong Guangzhou ,510641,China ; 2.Automation College ,Guangdong University of Technology ,Guangdong Guangzhou ,510090,China ) Abstract :The development and utilization of control strategies are closely linked with progress and requirement of society. All sorts of renewable green energy sources and ecologic environment construction become more and more be paid attention to ,as for fossil energy resources become shortage day by day as well as environmental pollution.This paper researches and analyzes energy sources status and sustainable development problem.Some key control projects and strategies were raised through studying wind energy conversion system and solar PV system.As an example ,a hybrid generation station was constructed for environmen 2tal protection ,energy conservation and harmonious environment.CAN bus technology was applied to monitor and con 2trol the wind-solar PV hybrid electric station and greenhouse as well as energy management. K ey w ords :green energy source ;ecologic environment ;hybrid electric station 1 能源形势与可持续发展(Energy sources status and sustainable development ) 能源,是人类生存的基本要素,也是国民经济发展的主要物质基础,能源安全则是国家经济安全的基本支撑3. 随着国际工业化的进程,全球未来能源消耗预计仍将以3%的速度增长,常规能源资源面临日益枯竭的窘境.上世纪70年代中期,世界能源发生危机,石油价格剧烈上涨,极大的刺激了那些能源消耗大国,使他们把研究开发其他能源放到了重要位置.而自去年以美军进攻中东产油大国伊拉克为标志,新一轮波及全球的能源危机也正深刻影响着各国间的经济、政治、军事关系. 高速发展的经济、能源使用的低效率,使我国的能源形势更趋严峻,尽管2003年创造了9.1%的GDP 增长率,但却消耗了全球30%的能源和原材 料,创造的GDP 也仅占世界的4%,一味追求经济增长速度使生态环境更加不堪重负. 从能源发展战略来看,人类必须寻求一条可持续发展的能源道路.而且随着经济的发展,生活水平的提高,人们越来越重视所生存、居住环境的改善,环境保护意识不断增强,迫切需要一些清洁、无污染、可再生的新能源.开发和利用可再生能源已成为人类解决生存问题的战略选择.实际上,相比较煤炭、石油等化石燃料能源,更多其他能源形式如水能、太阳能、风能等,蕴藏着比它们大得多的能量储备.理论上讲,整个地球在十天内所吸收到的太阳能刚好等于世界上全部化石燃料的能量储备总和[1].地球的风能利用率的上限估计为1.3×1011kW ,作为一个潜在的能源,显然又要比2.9×109kW 的水力大得多.资料表明,1998年就全球而论,可利用风能比总消耗的电能大4倍[2].气象学家估计:地球所 基金项目:广东省“十五”科技计划重大专项(A 1050401);广东省自然科学基金项目(020906). 第21卷第6期2004年12月 控制理论与应用 Control Theory &Applications Vo 1.21No.6 Dec.2004 文章编号:1000-8152(2004)06-0864-06
中国新能源的发展现状与未来趋势 胡庭栋 (电力工程及其自动化，电力1106，201101320108) The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy Hu Ting-dong 摘要：我国对电力的需求也不断增大。所依靠的主要电力能源在短期内是不可再生的。同时，开发和利用这些能源环境问题，这也成为经济发展的重要限制因素。正是基于这个背景，我们展开了《中国新能源的发展现状与未来趋势》这个研究来探讨中国新能源的当下与未来。从我国能源形式，并网存在问题着手，研究分布式发电较集中式发电的优势以及新能源发电的未来趋势。 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看，大部分新能源利用方式始于20世纪70年底，并在90年代开始普及应用，虽然部分技术趋向成熟，但无论从市场扩张速度还是成长前景看，新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期，并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制，短期内电力行业没有替代品，电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型，比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性，因此新能源行业的成熟期持续时间将较长，即使到了行业的饱和衰退期，其衰退速度也将很慢。 具体来看，水电行业历史悠久，技术已经比较成熟，可以看作是步入成熟期的行业；风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家，风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点，在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得到广泛应用，风电设备产业在部分国家开始饱和，逐步向外技术输出。从这些特征可以确定，风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期，但在中国、印度等新兴国家，风电产业仍处于快速成长期；太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效，已经脱离了幼稚期，但由于成本仍然过高，限制了技术的推广应用，可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高，尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高，行业存在一定风险，但短期来看，国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈，部分企业发展面临困难。但在2020年前，在国家节能减排及能源结构调整的大背景下，新能源行业均将保持在景气区间，行业盈利水平有望持续提高。 一、中国能源行业发展历史 2003年-2012年，我国一次能源消费总量增长率9.5%，其中传统能源增长9.2%，新能源增长14.5%；由此我们可以看到中国的一次能源消费结构正在发生着改变。然而，其改变的进程相对缓慢，中国的能源危机还是愈发的走向了边缘。从下面这组数据中，我们可以看到传统能源占主导地位的一次能源消费 模式已经走到了尽头，新能源的广泛利用才是解决能源危机的出口。众所周知，中国是富煤、缺油、少气的资源条件，然而从2009年起我国从煤炭出口大国变为了净进口国，到2012年煤炭的对外依存度已经高达14%。原油对外依存度更是节节攀升，从2003年的36%到达2012年的56.4%；从2006年开始我国成为天然气净进口国，且净进口量持续增加，国内天然气供不应求，2008-2012年净进口量年均复合增速为129.28%，2012年达到378.6亿立方米，对外依存度高达28%。我国能源消费结构亟待优化，必须改变过于依赖石油和煤炭的现状，加大对天然气、核电和其他新能源的开发使用力度，这不仅有利于节能减排，也是我国经济实现可持续发展的战略选择。 二、中国新能源发展现状 新能源在我国发展至今，主要有如下几种发展形势；
2007-4-23 20:06:57国际新能源网网友评论 一清洁能源概念 传统意义上，清洁能源指的是对环境友好的能源，意思为环保，排放少，污染程度小。但是这个概念不够准确，容易让人们误以为是对能源的分类，认为能源有清洁与不清洁之分，从而误解清洁能源的本意。 清洁能源的准确定义应是：对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义有三点：第一清洁能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用的技术体系；第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性；第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。 二我国清洁能源发展现状 清洁能源在我国发展至今，主要有如下几种： 1.洁净煤技术 由于我国煤炭在能源中的重要地位，今后一段时期内，煤炭仍将是我国主要的一次能源，最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。目前比较成熟的的洁净煤技术主要包括：型煤、洗选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化、煤炭液化、洁净燃烧和发电技术等。 2.核电 核能是清洁的能源。我国已经建有的核电站分别有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等，运行情况良好。目前是我国主要的发电来源之一，地位仅次于煤炭和水电。根据新浪网消息，我国政府近期规划在2006年至2010年期间，将积极发展核电，重点建设百万千瓦级核电站；远期规划是到2020年，每年核发电能力，从目前的8700兆瓦，增加到4万兆瓦，意味着2006～2020年的14年里，中国将增建30座核电厂。 3.太阳能 太阳能是清洁可再生的能源，目前已在我国得到较大范围的使用，主要体现为太阳能热水器的普及使用。在山东等地，太阳能产业正得到快速发展，许多技术如太阳能电池等也日臻成熟。 4.生物质能 是指由生命物质排泄和代谢出的有机物质所蕴含的能量，我国生物质能储量丰富，70%的储量在广大的农村，应用也是主要在农村地区。目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术，技术简单成熟，正在逐步得到推广。我国在生物柴油研究方面也得到快速发展，在福建、四川等地已经建有小规模的生物柴油生产基地，但是目前并未形成产业化。
关于新园区清洁能源规划利用 的几种方式 ·能源选择· 燃气锅炉房供热 具有燃料（天然气）管线供应方便，燃气锅炉自动化控制程度高，技术成熟等特点。园区主要道路均敷设有高中压天然气管线，可以保证园区供气。因此园区供热考虑以燃气锅炉供热为主，其它清洁能源为辅的方式。 冷热电联合循环系统 目前对能源进行最大限度利用的有效手段。不仅节能和环保，而且经济效益非常可观，在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力，能降低供热、供冷、供热水的成本，提高能源利用的效率。 2000年由国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部和国家环保总局联合下发了计基础[2000]1268号《关于发展热电联产的规定》。这是贯彻《中华人民共和国节能法》第39条：国家鼓励发展"热电冷联产技术"的法律，实施可持续发展战略、落实环保基本国策和提高资源综合利用效率的重要行政规章。 《规定》再次申明了国家鼓励发展热电联产的政策，支持发展以天然气为燃料的燃气轮机热电冷联产项目，特别强调了国家积极支持发展小型燃气机组组成的热电联冷产全能量系统。
冷热电联产（CCHP: COMBINED COOLING HEATING AND POWER)：以天燃气（燃料）作为能源，同时满足区域内的供热（冷）和供电需求的分布式能源供应系统。发电系统排放的余热可用于驱动空调冷（热）水机组或余热锅炉进行制冷（供热）运行。达到回收利用发电系统中排放出来的热量，变废为宝，提高能源综合利用率。 冷热电联产具有以下优点： 1、节能：热电冷联产系统可实现对能源的梯级利用，能源综合利用率高达80％以上（最高可达90％）。 2、削峰填谷：空调用电是导致夏季供电紧张和加大供电峰谷差的主要因素。热电冷联产系统利用发电机组排放的余热制冷（供热），不但减少了空调用电，还可为建筑物提供全部或部分用电，从而减小了供电峰谷差，缓解了电网在供电高峰负荷时的压力。 3、安全：热电冷联产系统与大电网配合，可提高电网的供电可靠性，在意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争) 使电网崩溃的情况下，可确保重要用户的供电和空调需求。 4、环保：热电冷联产系统以天然气作为能源，排放物对环境污染影响小，对保护环境具有积极作用。此外，由于热电冷联产系统的一次能源利用率高，输送能耗低或无输送能耗，使得在产生相同终端能量的情况下所消耗的燃料比传统的集中式供电所消耗的要少，相应地降低了排出的污染物和温室效应气体。 5、平衡能源消费：热电冷联产系统的推广应用可同时减少空调用电和增加天然气消费，使电、气的供应和消费比例趋于合理，并有
新型清洁能源的开发现状与利用 我国属于能源大国，能源开发与国民经济发展的关系十分密切，我国一直重视开发煤炭和石油能源的开发，现在正在逐渐向新型能源转化，逐步开发新能源。现在西方发达国家陆续开始开发新型能源，包括太阳能、风能、水能、潮汐能等能源，这些属于可再生能源，还有很多不可再生能源，如天然气、氢气和核能等。目前我国正致力于新型清洁能源的开发与利用研究。本文首先指出了清洁能源开发的现状，分析了当前清洁能源开发和利用存在的问题，提出了清洁能源开发和利用的有效策略。 在我国战略发展过程中，清洁能源的开发和利用是一项基本战略，这是实现可持续发展的必然要求，这也符合生态经济与低碳经济发展的需要，是构建和谐社会的基础和前提。我国心情清洁能源的开发和利用还面对很多的问题，如认识不够、开发难度大、开发和处理技术落后、保障制度不够完善、能源利用率较低等，要想解决这些问题，就要推进技术研发，建立完善的制度，进而促进新能源的开发和利用。 一、我国清洁能源发展现状 清洁能源开发难度大。我国地大物博，广袤土地上存在的清洁能源较为风农夫，但是由于多种原因，新型清洁能源
的?_发不是很顺利，首先，地理条件和环境是一种限制因素，例如我的很多地区未开发的水能一般集中在西南部的高山 和深谷中，地热能和潮汐能也分布在地势较为特别的地区，风能主要集中在西北风较大的地区，能源开发环境恶劣，工程建设难度较大，其次，清洁能源的勘探工作水平较低，成本较高，开发难度较大，与其他能源相比，竞争力较弱，因此，难以实现大规模开发。
清洁能源产业化存在困难。能源的利用最好就是形成产业链，改变传统能源结构，实现多元化的能源利用。但现阶段，我国清洁能源产业化与西方国家相比起步较晚，缺乏相关经验，与西方国家差距较大。清洁能源产业化存在一些困难，主要表现在：（1）水能。我国水资源较为丰富，我国可以开发和利用的水资源约占全球水资源的1/7，总量大，但是开发利用的较少，利用率远远低于很多西方国家。有数据显示，美国水资源开发率为63%，我国只约到15%。（2）风能。我国目前利用风力发电在逐年上升，截止到2010年，风力发电能力达到16吉瓦。但与部分发达国家相比，风能资源的产业化水平不足，没有实现风力发电机并网发电，发电机功率较小，风能资源还有很大开发空间。（3）太阳能。我国对于太阳能的开发和利用还处于起步探索阶段，光伏发电装机容量只有15万千瓦，还没有形成一定的规模。（4）潮汐能、地热能。我国目前对于地热能和潮汐能的开发利用是多种清洁能源里面最低的，主要原因是我国地理环境的影响，另外开发和利用技术落后也是重要的原因。（5）核能、氢能等，目前我国核能与氢能发展较为迅速，但是清洁煤技术发展缓慢，有待进一步产业化。
日本核泄漏引发对科学技术的思考 摘要：日本特大地震引发海啸，导致该国的福岛核电站遭受重创并引发核泄漏事故，日本灾区核电安全问题随即引起全世界引起高度关注。本文以日本核泄漏事件为切入点，简述核电发展的利弊，从自然辩证法的角度分析科学技术双重性，最后提出自己对科学技术的看法。 关键词：核泄漏；核电；双重性；科学技术 1 日本核泄漏事故回顾 2 核电发展的利弊 3 科学技术双重性 4 结论 1 日本核泄漏事故回顾 2011年3月11日，日本当地时间14时46分,日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。地震震中位于宫城县以东太平洋海域，北纬38.1度，东经142.6度，震源深度约20公里[1]。3月12日，日本福岛县第一核电站1号机组15时6分爆炸后释放大量核辐射造成重大二次灾害。福岛核电站1、2、3、4号机组接连发生事故后，日本各地均监测出超出本地标准值的辐射量。3月18日，日本经济产业省原子能安全和保安院，将福岛第一核电站核泄漏事故等级从4级提高为5级。这是日本迄今最为严重的核泄漏事故[2]。 日本福岛核电站核泄漏事故的发生，再度引发人们对发展核能的恐惧。2011年3月14日，韩国民众在首尔政府大楼外举行示威游行，抗议日本核设施。2011年3月15日，菲律宾，马尼拉的环境保护组织成员带着鬼面具举行反核示威游行。在德国南部，示威者组成长达45公里的人链，要求德国立即关闭所有核电厂。多国掀起反核游行示威。一时间内人们谈核色变，全球核能股板块都大跌，这使得近年来刚刚复兴的核能产业面临严重冲击。 2 核电发展的利弊 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,是一种安全、经济、清洁的能源[3]。随着核技术的成熟和化石能源的危机凸显，核电在经济和社会的发展中的地位与作用日益突出。截止到2006年，全世界共有31个国家的443台核电机组在运行，总装机容量达3.7亿kW[3]。2004年，法国核发电量占当年发电量78%，而目前，全世界核电提供的电能已经占世界电力供应的16%。核能发电具有以下优点： （1）核燃料储量丰富，核电是高效能源，消耗资源少； （2）核能发电不会造成空气污染，不会产生加重地球温室效应的二氧化碳； （3）核燃料能量密度高、体积小，运输与储存方便，核能发电的成本低。
清洁能源技术与应用小作业： 周宇-5120109023-船建学院 1、常见的清洁能源及其利用技术有哪些？ 答：常见的清洁能源有：水能，风能，太阳能，氢能，生物能等等： 1）水能的利用技术： 水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站。它是由一系列建筑物和设备组成的工程措施。建筑物主要用来集中天然水流的落差，形成水头，并以水库汇集、调节天然水流的流量；基本设备是水轮发电机组。当水流通过水电站引水建筑物进入水轮机时，水轮机受水流推动而转动，使水能转化为机械能；水轮机带动发电机发电，机械能转换为电能，再经过变电和输配电设备将电力送到用户。水能为自然界的再生性能源，随着水文循环周而复始，重复再生。水能与矿物燃料同属于资源性一次能源，转换为电能后称为二次能源。水力发电建设则是将一次能源开发和二次能源生产同时完成的电力建设，在运行中不消耗燃料，运行管理费和发电成本远比燃煤电站低。水力发电在水能转化为电能的过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响较小，因此水力发电所获得的是一种清洁的能源。 2）氢能的利用技术： 氢能的主要利用方式是燃烧和电化学反应。直接燃烧要利用的技术有:生产氢能的技术，生产氢能主要有两种方式：煤的焦化技术和煤的气化技术；分离纯化技术：分离纯化有：无机多孔膜技术，碳分子筛膜分离技术；储氢技术，利用化学反应储氢，还有利用储氢合金来储氢。 2、如何处理发展清洁能源与利用传统化石能源之间的关系？ 答：随着地球环境破坏不断恶化，地球上的不可再生能源不断被人们消耗利用，人类要继续生存和发展就必须处理好能源利用和环境保护的问题。而当今世界，化石能源的使用依然占总能源利用的主要部分，就现在人类的技术程度而言，人类现在还是离不开传统的化石能源的，所以我们现在要做的就是节约和高效的利用我们的不可再生能源，同时，我们也要不断地开发清洁能源，并将清洁能源推广到我们生活和生产中，不断地代替传统的高排放的化石能源。现在有许多情节能源也开始在利用，技术已经比较成熟的有：水能，核能等等，但还有些技术不太成熟仍需不断研究的能源如：风能，氢能，生物能，这些都需要我们研究，将开发和利用技术不断提高。另外，我们应该还要不断地向人们宣传清洁能源的好处，让人们不断了解清洁能源并去多使用清洁能源。
清洁能源和含义包含两方面的内容：（1）可再生能源：消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能，生物能、水能，地热能，氢能等；（2）非再生能源：在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然气等）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等。 二我国清洁能源发展现状 清洁能源在我国发展至今，主要有如下几种： 1.洁净煤技术 由于我国煤炭在能源中的重要地位，今后一段时期内，煤炭仍将是我国主要的一次能源，最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。目前比较成熟的的洁净煤技术主要包括：型煤、洗选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化、煤炭液化、洁净燃烧和发电技术等。 2.核电 核能是清洁的能源。我国已经建有的核电站分别有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等，运行情况良好。目前是我国主要的发电来源之一，地位仅次于煤炭和水电。根据新浪网消息，我国政府近期规划在2006年至2010年期间，将积极发展核电，重点建设百万千瓦级核电站；远期规划是到2020年，每年核发电能力，从目前的8700兆瓦，增加到4万兆瓦，意味着2006～2020年的14年里，中国将增建30座核电厂。 3.太阳能 太阳能是清洁可再生的能源，目前已在我国得到较大范围的使用，主要体现为太阳能热水器的普及使用。在山东等地，太阳能产业正得到快速发展，许多技术如太阳能电池等也日臻成熟。 4.生物质能 是指由生命物质排泄和代谢出的有机物质所蕴含的能量，我国生物质能储量丰富，70%的储量在广大的农村，应用也是主要在农村地区。目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术，技术简单成熟，正在逐步得到推广。我国在生物柴油研究方面也得到快速发展，在福建、四川等地已经建有小规模的生物柴油生产基地，但是目前并未形成产业化。5.水能 水能在我国早已得到大规模的使用，主要用途是发电。较早期的有小浪底水电站，刘家峡水电站等；规模较大的如三峡水电站等。这些水电站为我国的经济建设提供能源保障作出了巨大贡献。 6.风能 我国风能资源较为丰富，风能在我国的利用也较为成熟。据中国风电发展报告指出，如果充分开发，中国有能力在2020年实现4000万千瓦的风电装机容量，风电将超过核电成为中国第三大主力发电电源。在我国甘肃等风能资源丰富的地区有较大规模的应用。 7.地热能 我国地热资源丰富，已发现温泉有3000多处。地热应用前景广阔，主要指的是有效利用地下蒸汽和地热水，用途可以发电、供暖等。受资源所限，地热发电站主要集中在西藏地区。在其他地区，地热也正得到越来越广泛的应用。山东省商河县已经建成的温泉别墅就是利用地热供暖，效果良好。 8.潮汐能 潮汐能是一种海洋能，由于太阳、月球对地球的引力以及地球的自转导致海水潮涨和潮落形成的水的势能。我国海岸线绵长，潮汐能丰富，主要集中在浙江，福建，广东和辽宁等省。我国潮汐能发展已有40多年的历史，建成并长期运行的潮汐电站八座，最大的是温岭市江