环境保护与新能源开发

环境保护与新能源开发（精选12篇）

环境保护与新能源开发 篇1

自然资源是推动区域经济发展的物质基础和重要保障,然而由于人类在资源开发利用过程中存在的盲目性和短视行为,导致资源浪费和生态环境破坏现象较严重,加剧了区域生态环境的恶化。我国西部地区自然资源丰富,但经济发展水平相对落后,能源开发对地方经济的带动作用有限,加之环境保护措施不当,产生了许多环境问题,严重制约了区域经济社会的可持续发展。

陕西省延安市作为我国重要的革命老区和贫困地区,生态环境极其脆弱,但能源资源丰富,经济发展相对滞后,属于典型的资源型欠发达地区。长期以来,国家和陕西省都十分重视延安革命老区的社会经济发展,先后出台了一系列扶持和倾斜政策。在新的形势下,为了振兴老区,2012年国务院批复了《陕甘宁革命老区振兴规划》,旨在推动延安革命老区经济社会又好又快发展。

本文以革命老区延安市为研究对象,通过对煤炭、油气等能源开发与经济环境协调发展的分析,揭示资源型欠发达地域发展的特质和规律,探讨延安市能源开发利用和经济环境协调发展关系,为资源型欠发达地区的可持续发展提供借鉴和参考。

1 国内外相关研究进展

关于自然资源开发与经济发展之间的关系,是经济学家长期争论的一个主题。早期的主流经济学家认为,自然资源是经济发展的基础和重要条件。但后来一些资源丰裕型国家或地区出现了经济衰退现象,导致“资源是经济增长引擎”的观点受到了质疑。Auty在研究矿产资源丰富的国家的经济发展过程中,首先提出了“资源诅咒”(resource curse)的假说[1],并由此掀起了“资源诅咒”的研究热潮。

随后,学者们对“资源诅咒”这一假说进行验证,结果出现了3种不同的研究结论:①“资源诅咒”存在论,即丰富的自然资源不但没有促进经济增长,反而成为经济增长的制约因素[2,3,4,5]。②“资源诅咒”颠覆论,即自然资源并非是经济衰退的“罪魁祸首”,主要是制度层面造成的后果[6,7,8]。③“资源诅咒”条件论,即自然资源对经济增长的正、负影响作用是有条件的,由于指标选取与研究方法、资源类型制度体系等差异[9,10,11],研究结论出现偏差。在“资源诅咒”的传导机制研究中,近年来“荷兰病”(Dutch disease)引起了学者们的关注,并产生了丰富的研究成果。Egert和Cleonard认为,石油价格和收益的上升,通过汇率升值限制了哈萨克斯坦非石油制造业的发展,导致“荷兰病”的产生[12]。Pegg认为,博茨瓦纳尽管具有较高的人均GDP增长率,但是其经济的多元化并不成功,同样也出现了“荷兰病”的许多症状[13]。国内学者对“资源诅咒”问题的研究起步相对较晚,徐康宁提出中国区域的经济增长在长周期上也存在着“资源诅咒”效应的假说,它是区域经济差异的重要因素之一[14]。徐康宁、王剑以我国的省际数据为样本进行了实证检验,结果表明我国区域内部同样存在“资源诅咒”假说,多数省份丰裕的自然资源并未成为经济发展的有利条件,反而制约了经济增长[15]。邵帅、齐中英通过省际面板数据对西部地区的能源开发与经济增长之间的相关性及其传导机制进行了计量检验和分析,结果表明西部地区的能源开发与经济增长之间存在着显著的负相关性,能源开发确实带来了“资源诅咒”效应[16]。总之,学术界关于自然资源与经济发展的关系尚未达成共识,两者之间的内在机制值得深入探讨。

国内对欠发达地区开发的实践比较重视,但是关于欠发达地区资源开发、经济发展和环境保护之间关系的学术研究相对滞后。虽然有不少关于国土规划和区域发展战略的报道,但是囿于条件所限,大多数文献未能对欠发达地区的资源开发、经济发展和环境保护的结构、功能、机制和模式等进行深入研究,缺乏大量资料和数据分析的实证研究和较高水平的理论依据。20世纪90年代,黄土高原综考队研究了黄土高原的综合治理与开发,提出黄土高原“治理与开发相结合,以开发促治理,以治理保开发”的方针,采取“适度倾斜、总体协调、稳步发展”的总体战略,倾斜的重点是以水土流失为中心的环境治理和能源重化工基地建设。然而,这些研究未能深入揭示空间结构二重性、资源开发和生态保护之间的矛盾等资源型欠发达地区的深层次问题。厉以宁等经济学家指出,社会主义市场经济运行机制的建立并不能自然而然地解决贫困地区经济发展与环境之间的协调问题,因此对欠发达地区环境与经济协调发展必须施加一个外在的力量,这个力量就是当地政府[17]。

马江认为,在西部欠发达地区发展循环经济是实现经济与生态环境相协调的具体途径[18]。李志刚指出,陕甘宁接壤区能源、矿产资源丰富,但区域经济十分落后,二元结构问题突出,生态严重失调,发展战略要与贯彻国家目标、区域利益和生态效益相统一[19]。李志刚同时认为,陕甘宁接壤区具有建设能源重化工基地的资源基础和良好的外部环境,应着眼于培养产业竞争优势,及早延伸产业链,积极培育多元化产业,走可持续发展之路[20]。韩芳、王旭、张风丽指出,油气资源开发确实带动了新疆经济快速发展,但也对当地的生态环境造成了很大破坏[21]。胡健、焦兵以陕西省为例,分析了资源富集区油气资源开发对中国西部区域经济的拉动效应,结果表明油气资源开发虽然对当地具有一定的拉动效应,但是油气资源开发也与当地经济发展脱节,需要改革西部油气资源开发产业布局,完善油气资源产业链条[22]。刘刚、沈镭等以陕西省榆林市为例,分析了资源富集贫困地区经济发展与生态环境协调互动作用,认为新兴资源型城市和西部生态脆弱贫困区两大特点决定了榆林经济发展与生态环境相互作用的复杂性[23]。

2 研究区概况及能源开发利用现状

延安市位于陕西黄土高原丘陵沟壑区,北接榆林市,南连咸阳市、铜川市、渭南市,东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望,西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻,下辖宝塔区、黄陵县、黄龙县、宜川县、洛川县、富县、甘泉县、吴起县、志丹县、安塞县、子长县、延川县和延长县13个县区163个乡镇。截至目前,延安市的总人口为212.02万人,其中农业人口158.5万人。延安市是我国的能源重地,境内煤炭、石油、天然气等矿产资源储量较丰富,具有分布面积广、易开采等特点,已探明煤炭储量115亿t、石油13.8 亿t、天然气2000—3000亿m3、紫砂陶土5000多万t。延安是中国石油工业的发祥地,大陆第一口油井位于延安市延长县,石油开发已有百余年历史,境内石油资源集中分布在以延长油矿管理局为中心的北部油区和吴旗、志丹、富县、安塞及甘泉等油区,原油具有含硫低、粘度低、比重低、轻质油含量高的优势。煤炭资源主要分布在子长、黄陵和延安三大煤区,延安地区的煤炭资源具有储量大、煤质好、埋藏浅的明显特点。目前,石油、煤炭工业已成为延安市的支柱产业。

从历年延安市原煤和原油能源产品的产量来看,1991—2010年持续上升,发展势头强劲(表1)。截至2009 年末,延安市共有能源企业202户,其中煤炭企业136户、石油和天然气开采企业 63户、原油加工企业3户。2009年延安市原煤产量2029.92万t、原油产量1514.06万t、原油加工量964.65万t,当年实现财政总收入263.14亿元,地方财政收入90.47亿元,其中能源工业在GDP中占的比重为67.93%[24]。由此可见,能源产业已经成为推动延安市地方经济发展的重要动力,并呈现出“一枝独秀”的局面。

从能源的贡献度进一步分析可见,石油和煤炭工业在延安市整个工业体系中占据绝对的压倒性优势。1991—2010年,能源工业产值在延安市工业总产值的比重不断加大。其中,煤炭产业所占的比重虽然产生波动,但总体上呈现上升趋势;而石油产业所占的比重基本上呈持续增长趋势,且在整个工业总产值中占有很大的比重(表2)。由此可见,延安市是典型的能源推动型经济发展模式。

注:资料来源于历年的《延安统计年鉴》。

注:根据《延安市统计年鉴》计算所得。工业产值单位为亿元,所占比例单位为%,能源工业包含了电力工业。

3 能源开发利用中存在的问题

3.1 能源产业集群效应不明显

延安市资源型经济的特点是“点多、线长、面广”,产业集聚效应差,目前没有形成具有综合效用的核心产业,尤其是作为经济增长点的生产、科研、商贸中心没有形成。延安市的石化产业正处于发展的中初期,长庆油田(中央企业)和延长石油集团公司(省属企业)各自为政,中央直属企业与地方工业直接的产业联系不紧密,分工的专业化和协作的社会化不够[25],直接影响到资源型企业集群效应的发挥。延安市能源产业链条短,大量石油廉价外销,深加工能力差、产品附加值低、吸纳劳动力有限,强大的资源优势尚未完全转化为明显的经济优势。

3.2 能源空间分布不均衡

总体上看,延安市煤炭和油气资源非常丰富,但在空间分布上呈现不均衡现象,这也直接影响到区域内各区县的经济发展水平。宝塔区、延长县、子长县、安塞县、志丹县、洛川县的石油资源丰富,黄陵县煤炭资源储量大,经济实力相对较强,而黄龙县、宜川县、延川县和富县的石油资源相对较少,经济实力相对薄弱,导致各县区的经济差距拉大(表3)。从表3可见,煤炭和石油资源丰富的县区其国民生产总值、规模以上工业产值、地方财政收入、农民人均纯收入都相对较高,而能源短缺的县区经济实力相对薄弱,区域经济差距悬殊,这直接制约着区域经济的协调发展。

注:资料来源于2010年《延安市统计年鉴》;黄陵县为原煤产量,其余各县区均为原油产量(其中黄龙县的原油产量数据缺失),原油产量不包括长庆油田在内。

3.3 生态环境破坏严重

伴随着延安市石油和煤炭等资源开发的不断扩大,以石油、煤炭为主的工业污染对环境的影响加重,造成了地表水断流、地下水位下降、水质恶化、地面塌陷、生态破坏等环境问题。延安市(除洛川、黄陵、黄龙等县外)有石油开采活动,境内分布着长庆、江汉、中原油田公司和延长石油集团的29562个井场、62190口油井、4332.8km输油管线、171座集输站(输油站),大规模的石油资源开发导致流域水资源短缺和水质下降,目前延安市的河流等于或优于III类的河水仅有474km,境内2/3的河水受到不同程度的污染[26]。煤炭资源主要集中分布在子长县、黄陵县、宝塔区、富县和延长县,煤炭资源的开发利用导致地面塌陷,植被破坏现象较严重。

3.4 利益分配机制欠完善

在能源开发利用过程中,必然涉及各主体的切身利益,因此建立合理的利益分配机制是能源开发与区域经济环境协调发展的重要保障。依据能源开发、经济发展和环境保护过程中各方的利益冲突和利益共享,需要处理好政府与企业、企业与居民、政府与居民等主体和群体之间的关系,也需要处理好中央政府和地方政府、中央企业与地方企业、得到补偿的居民和未得到补偿的居民等主体层次之间的关系。根据陕西省政府1998年与中石油签订的“4.13”协议商定:“长庆油田在勘探开发石油资源过程中,要兼顾地方利益,促进和带动地方经济发展,充分发挥各方优势,合作开发石油资源,以油养油,滚动发展”。就延安的实际情况而言,目前主要是代表中央企业的长庆油田和省属企业的延长石油集团公司,两者在利益导向上出现偏差,中央企业不顾地方发展规划,从地方廉价地输出一次性能源产品,对地方就业和经济发展贡献小。此外,在能源开发过程造成生态环境破坏,但受补偿机制的影响,当地居民从中获得的补偿数额有限,这在一定程度上影响到能源开发对当地居民增收致富的带动作用。

4 能源合理开发利用和经济环境协调发展对策

4.1 加大能源技术研发,延长产业链条

针对延安市目前传统的采油、采煤以及单纯生产燃料油品的生产方式,有必要建立能源技术研发基地,通过企业、科研机构和大学之间产学研联盟的建立,整合中央企业和地方企业的协同发展模式,建立以企业为主体,以市场为导向的现代创新体系,提高研发创新能力,为能源产业的发展奠定基础。同时,针对延安市石油和煤炭产业链条短的现状,需要把以石油化工和煤化工为主的产业做大做强,将部分燃料油品进行石油化工深加工,实施煤液化和气化工程,延长产业链条,大力发展循环经济,推进石油和煤炭化工产业向集约化、高级化、系列化和深加工方向发展,进一步提高能源化工产品的附加值。

4.2 加强环境保护与治理,提高能源利用综合效益

延安市地处生态环境脆弱区,水资源严重短缺。从能源开发战略考虑,一定要在保护中开发,在开发中保护,走“保护与开发并重"的道路,把能源开发、环境保护同地方经济发展有机地结合起来,避免对资源的掠夺式开发,给环境造成的巨大破坏。要坚持“谁开发谁治理,谁破坏谁补偿”的方针,根据资源开发对环境的破坏程度,建立资源开发方对当地各利益主体方的生态补偿机制。就石油工业发展而言,污染防治要从终端控制为主向生产全过程控制转变,从分散治理向分散与集中相结合转变,从点源治理向区域综合治理转变,在资源型企业中积极推进清洁生产。同时,要综合运用经济手段、法律手段、行政手段和科技手段,制止对资源的浪费和对环境的破坏[27],提高资源利用的经济效益和环境效益。

4.3 推进资源税改革,增加地方财政收入

随着我国资源税改革从新疆的试点开始,继而逐步全面推行,主要的变化是部分品种资源税由从量计征变为从价计征,并提高部分高价稀缺资源的征税标准。资源税改革对完善资源产品价格形成机制、引导经济结构调整、缓解中西部地区财力紧张都具有重要意义。延安市要紧紧抓住资源税改革的有利时机,积极探索油气资源“从量计征”逐步转向“从价计征”的实践,不断提高地方政府的税收分成,增强地方经济实力,带动群众增收致富,真正实现富民强市,促进资源型欠发达地区的可持续发展。

4.4 制定能源产业发展规划,促进地区经济转型

由于煤炭、石油和天然气等能源的耗竭性,随着资源的开发,资源型地区一般要经历兴起期、丰裕期、衰退期和枯竭期的生命周期。因此,对延安市这样一个资源型欠发达地区而言,一定要未雨绸缪,根据目前的煤炭、油气资源储量和环境承载力,提早制定能源产业发展规划,研究未来经济转型的途径和方向,在能源开发过程中处理好能源产业和非能源产业之间、能源开发与环境保护之间的关系,建立能源开发对地方经济发展的推动机制,规避能源枯竭后出现经济衰退和环境恶化。

摘要：在相关文献研究的基础上,以陕西省延安市为研究对象,根据研究区煤炭、油气等能源的开发现状,分析欠发达地区能源利用中存在的集群效应差、产业链条短、生态破坏严重和利益分配机制不完善等问题,提出相应的对策措施。

关键词：能源开发,经济,环境,协调发展,延安市

环境保护与新能源开发 篇2

石油价格飙升，市民用电紧张，这一切的一切，都在告诉人们现有的资源越来越紧张了。于是新能源再次被人们关注。然而，新能源在缓解能源危机这个大舞台上，到底能发挥多大的作用？哪些新能源又值得消费者期待呢？

面对高油价和潜在的石油供应危机，各国政府都把解决能源问题作为维护国家安全的战略问题提到议事日程中来。中国工程院博士冀星说，摆在各国政府面前的有两条道路：一是开源节流，寻求更多的石油供应渠道，并提高石油的使用效率；二是开发新能源。

然而，随着科技的发展，提高各种资源的使用效率很快能够实现，但是资源总有用完的一天，所以我们不能坐以待毙，应该寻找并且开发新能源。新能源是相对于常规能源说的，有核能、太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。新能源的共同特点是比较干净，除核裂变燃料外，几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点，因此，人类越来越重视新能源的开发和利用。

目前较为普遍的是太阳能，甚至在一些乡下的城镇，能够看到太阳能热水器，太阳能路灯。总而言之太阳能热利用技术比较成熟，有太阳能热水器、太阳能锅炉烧蒸汽发电、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等，在工业和民用中应用较多。我想说到太阳能，你一定还会想到太阳能汽车，那书本中千奇百怪的太阳能车，的确引人注意。这就是太阳能光电转换技术，通过太阳能光电池把光能转换成电能（直流电），主要是光电池制造技术，太阳能电池有单晶硅、多晶硅、非晶硅、硫化镉和砷化锌电池许多种。这种发电技术利用最方便，但大功率发电成本太高，这也是需要人们攻克的领域。

再来说说核能，世界最大的核电站是日本福岛核电站，容量为909．6万千瓦。当前世界上已有450多座核反应堆电站并网发电，核电总装机容量已达3．5亿kw以上，约占世界发电总量的17％。尽管迄今核电站主要分布在工业化国家，但是目前正在建设的32个核电站中有31座分布在亚洲、中欧和东欧地区。此外，现有核电站通过采取各种措施减少了发电成本并提高了安全性。其中，阿根廷、巴西、捷克、德国、印度、韩国、西班牙、俄罗斯、瑞士、乌克兰和美国都增加了各自的核电发电量并达到创纪录的水平到目前，中国有4座核电站11台机组运行。可我们想想，如果核电站的核原料泄露，那么所造成的破坏，不仅仅是直接破坏，更主要的是所造成的生态平衡的破坏，这是无法估量的，就像这几天的俄罗斯莫斯科州的大火，甚至会威胁到附近的核电站。再如果不把核能用在好的方面，那么各种各样的核武器就是在敲着人们的警钟，仅美国的核武器就足够毁灭地球10次。核武器爆炸后，首先是强光、巨响，然后是冲击波，冲击波可以把方圆几十甚至上百公里的东西摧毁。但这都不是最重要的，最重要的是此后漫长的核辐射，最强的地方，土壤十年不长草，更别提动物、别的植物。

我国也颁布了相关法律法规，来控制能源利用，合理开发和利用新能源。

为了促进新能源的开发利用，2006年1月1日，我国正式颁布实施了《可再生能源法》。该法将可再生能源的范围进行了限定，即风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家还出台了一系列政策和措施，旨在推动以秸秆、甘蔗、玉米等农林产品以及畜牧业生产废弃物等为代表的生物能源发展。并且，在2007年，国家发改委发布的《能源发展“十一五”规划》，描绘出一幅未来5年我国能发展的蓝图。

在中国的南方，水路交错，水资源较为丰富。据估算，全国可开发利用潮汐发电装机容量为2800万千瓦，年发电700亿千瓦时，所以人们大力开发水能，用以发电。然而，中国人引以为豪的三峡工程，虽然看起来一箭数雕，但若是把目光放长远了，你会发现其所引发的一系列问题，不可忽略。三峡一带已经被证实，埋藏着数量非常巨大的文物，很多都是极

其珍贵而且是现在为止没有发现过的文物。但三峡工程动工以来到蓄水这段时间，根本不可能有足够的时间把这些珍贵的文物挖掘出来。据报道，真正挖掘出来的文物只占全部总数的十分之一，也就是说有百分之九十的珍贵文物被埋江底了。这是很令人痛心的事情。还有一些是在三峡沿江的名胜古迹如张飞庙等都不得不淹没江水当中。这是对中国历史文化方面的大破坏。在生态方面，由于三峡工程的兴建，将会对当地大范围的生态造成影响，像当地植被的破坏，气候的变化，对各种动植物的影响都是非常大的。距有关报道，由于三峡工程的兴建，附近的气候发生了异常，应该转暖的时间却还是很寒冷。也有一些地方山体滑坡增加了很多，估计跟三峡工程有关。一些生物像鱼类因为蓄水等一些原因改变了生活的环境，使得繁殖等出现影响。还有大规模的移民。原来生活在三峡一带的人都不得不放弃了世世代代生活的地方，到新的环境去，移民带来的社会问题如怎样安置移民、安置到哪里合适等并不能忽视。

目前，很多国家都只是证明其在某一地区内含有“可燃冰”这种资源，但却很难说出具体的可采储量。由于“可燃冰”分布于海底，因此勘探起来有很大难度，至少现阶段世界各国都不能像探测石油、天然气一样，通过分析地质构造和进一步勘探确认“可燃冰”的探明可采储量。“采集实物样本还具有一定的难度，„可燃冰‟的开发利用就更是难上加难。”专业人士指出，开发“可燃冰”非常危险，由于水化物是在低温高压下形成的。且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放，释放过程中一旦失控，难免酿成灾难。因此业界认为“可燃冰”成为新能源只是人类的一个希望。

无论是现在已经开发利用的新能源，还是人们正研究着的新能源，人们对于未知领域的好奇心和对于事物的探索精神，会让人类继续繁衍下去，但若是野心大于了善良，把那些新能源用于某些恶性方面，那么，人们只能自食其果。并且，在开发能源的过程中，人们该学会如何减少对于环境的破坏，破坏了生态平衡，只会让人们得不偿失。

环境保护与新能源开发 篇3

【关键词】电力节能；电气新能源

随着社会的不断进步发展，国民经济建设取得了举世瞩目的成就，人们的生活水平也得到了巨大的改善，然而经济的快速发展也给电力能源的供应提出了很大挑战。近几年来每到夏天都是用电高峰期，为了保证经济快速稳定发展，有些地方不得不采取拉闸限电的方式保证生产，然而这却给居民生活造成了很大不便。电力是国家能源的重要部分，对国民经济发展有不可替代的作用，为了保证企业生产和居民生活不受影响，必须采取一定的电力节能措施，降低能源消耗；同时还必须大力研发和推进新能源的开发和利用，从根本上解决供电不足的问题，为我国经济的可持续稳定发展提供动力来源。

1、电力节能措施分析

1.1降低输电线损耗

电力在传输过程中，由于输电线有一定的电阻，所以电流通过输电线时会产生热效应，造成电力的损失。影响输电线损失的因素主要与输电线的长度、截面积以及其采用的材料有关，同时还受输电电流大小影响。为了降低输电线损耗，可以采用的措施主要有：一是在输电线的设计过程中要充分考察沿线的地形地貌情况，根据地形对电力线进行科学合理的设计和布置，在技术条件允许的条件下，应尽量避免选择较长路径的线路进行输电，这样可以大大缩短输电线的程度，有效降低输电线路损耗，但在地形复杂的地区减小输电距离可能会给施工造成很大困难，所以在选线设计时也要综合考虑施工技术成本等因素。二是合理增加输电线的导线截面积，在满足输电电流要求的情况下，可以适当采用截面积更大的导线作为输电线，这样可以有效减小输电线电阻，从而提高输电效率。输电线的导线截面积大小要根据输电电路的电流大小要求，以及高压塔架等电力支撑设备的负载能力等因素确定，因为增加导线截面积肯定会增加导线的质量，受重力条件影响电力线会产生下垂现象，对高架产生很大的压力，同时当下垂严重时甚至会击穿地面，对输电安全产生影响。三是根据输电线路要求合理选取输电线导线材料，例如某些大型企业车间生产时需要较大的电流，这样导线的电阻热效应就会很严重，产生的巨大热量一方面会直接造成电能浪费，同时为了冷却降温又会对电能造成进一步的浪费，采用合理的导线材料可以有效降低输电电阻，大大降低输电线损耗。

1.2照明节能措施

居民日常照明用电在电力消耗中占一定的比重，为了在保证照明质量的前提下降低电力消耗，就必须采取一定的照明节能措施。照明节能一要充分利用自然光进行照明，因此在对建筑物进行设计时要充分考虑室内的照明情况，这样可以有效降低电力消耗。二是要对室内照明设备进行合理的优化配置，尽量采用节能灯。对照明条件要求不高的场所要尽量采用低功耗的节能灯，例如卧室可以采用柔和的壁灯，而书房则可以采用较明亮的荧光灯，对于室外照明则可以选用低功耗的高压钠灯。三是在某些特殊场所安装智能声光控开关，例如公共场所的卫生间或走廊等。

1.3选用合理的配电设备

变压器是配电系统中关键的设备，占电力损耗的一半左右，变压器主要有铜铁材料构成，变压器铁芯的材料和制作工艺与变电损耗有很大关系。在变压器的选择时可以根据具体的输电负荷，对变压器的型号、容量大小和太熟进行合理的调整，尽量降低电力的损耗。

2、电气新能源的开发

随着全球能源资源的紧张，各国都在积极开展新能源的开发和利用，我国在新能源技术的研发和应用方面投入了大量资金，并且将其作为国家可持续发展战略的重要组成部分。目前常见的新能源有风能、太阳能、地热潮汐以及生物质能，这些都属于可再生能源。

2.1太阳能的利用

我国太阳能发电技术的发展比较缓慢，亟需整个社会的支持。以某个太阳能试点工程为例，如果采用太阳能发电，要收回发电成本，电价必须定在3元每千瓦时，这远远高于普通的火电价格；如果按照现行的居民用电量计算，收回成本需要百年以上。虽然我国现在的光伏产品技术得到了很大的提高，但是铸锭切片、晶体硅提纯、逆变控制等核心技术依然被国外企业垄断。中国对光伏产业方面的知识产权掌握度比较低，受制于国外企业代工。我国电气新能源的发展形势良好，但由于起步较晚，相关的法律法规、政策都不完善，其与电网以及其他电力资源的发展很不协调。

2.2风能的利用

风能是重要的可再生能源，也是我国电气新能源开发的重点，在国家电力节能规划中占重要地位。研究表明，地球上可用风力发电的总容量达到100亿千瓦，相当于目前全世界水力发电总量的10倍。2008年我国风电装机总量达到700万千瓦，占中国发电总装机容量的1%居世界第五。风力发电有着巨大的发展潜力，但是目前我国已经规划或者规划中的风电基地所在区域电网规模普遍较小，并且大多需要大规模远距离输送、高电压等级，由此带来了巨大的经济压力和负载的电网技术难题。大规模风力发电使得我们必须面对系统调频调峰问题。我国的平均峰谷差为30%左右，部分地区达到40%，未来还可能进一步变大，系统调峰主要依靠的是煤电。随着新能源的大规模使用，系统调频调峰将面临严峻的考验。

2.3核电技术的利用

核能是具有战略意义的清洁能源，国家应重视核能的开发和利用，将核能作为新能源的重要研发目标。核能利用是顶尖的技术，在前期必须投入大量的科研和资源，同时要加强国际交流，进行合作研究，积极投入到受困核聚变项目的研究。我国要大力开拓和发展新能源领域，发挥新能源的巨大潜力，应用最先进的工艺水平和前沿技术，争取在核能利用方面取得突出的成就，并将核能转化为电力资源，实现节能降耗、绿色发展的可持续发展战略。

2.4地热资源

我国的地热资源丰富，其主要分布在云南、西藏和东南沿海地区，天然热量是1.1×102J/年。高温地热田集中在云南、西藏和台湾省，地热田是展开地热研究的重点。这些地热能源对于农业的发展非常有利，高温地热资源能开发电能，地热资源的战略意义也非常高。

3、结语

目前，我国的电力能源主要是靠水力和火力发电，消耗的电能较大，并且存在着非常严重的环保问题，电气产业应做好节能减耗方面的工作，这就要求必须考虑到各种主流电能开发的经济效益，采取必要的措施降低能耗。进行电气节能的同时，要保证能源供应的实际需要。避免单纯地追求降低能耗而损害了企业的经济效益。我国要不断的发展，必须加强新能源的研究和开发，充分利用风能、太阳能、核能和地热能，减少不可再生能源的消耗，促进我国经济的可持续发展，提高我国的综合竞争水平。

参考文献

[1]王大国，赵明明.论我国综合布线节能技术的应用及质量控制措施[J].北京电力高等专科学校学报，2011（17）：119.

[2]辜胜阻，王晓杰.援新能源产业的特征与发展思路[J].经济管理，2006（11）：31-32.

环境保护与新能源开发 篇4

关键词：能源,环境,可持续发展

能源在开发过程中, 存在着许多环境问题, 比如过度开发、水环境、生态环境污染等, 而能源开发和环境保护决定了一个国家的可持续发展, 所以, 在这两者之间要找好一个平衡点, 在环境能够承受的范围内进行能源开发, 现在, 许多地方已经超出了环境承载力。所以, 要加快步伐, 解决能源消耗和环境污染的问题。

1 能源开发存在的环境问题

1.1 对大气的污染

对大气污染最严重的就是煤炭、石油的开采、加工及燃烧。

煤炭开采会导致瓦斯气直接排放空气中, 煤炭燃烧会产生大量的PM10、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等, 而大气污染主要表现在一些地区形成酸雨, 降到地面, 污染河流、板结土壤、农作物减产、甚至影响老百姓的正常生产生活;污染气象条件下形成雾霾, 让人的呼吸系统发病越来越频繁。

石油的加工及燃烧, 产生了大量的PM10、氮氧化物、二氧化碳等, 污染气象条件下形成雾霾, 并且加重了温室效应, 自然灾害也越来越多。

根据有关资料表示, 在1990年时, 世界二氧化碳产生量为206.88亿吨, 而在2005年时, 就增加到了266.2亿吨, 按照这个步伐计算, 到2030时, 年增长率将会增加到1.8%, 而我国二氧化碳的排放量仅次于美国, 2006年, 我国的二氧化硫排放量是世界第一。

1.2 地下水的污染

在煤炭开发过程中, 会大量疏干地下水, 对地下水的资源造成很大的浪费, 在一些地区已经形成地下水漏斗, 地面沉陷、形成天坑, 一些城市已经引起水资源的短缺, 经出现了地下水严重超采的情况。石油开发过程中, 一方面, 会产生大量的矿井废水、废压裂液、污染泥浆等, 这些废物中含有大量的污染物如COD、Cr、As、Hg、酚类等, 渗入地下, 会对水资源造成严重的污染;另一方面, 石油开采过程中, 会伴随原油从地下抽采出大量的水资源, 这些废水最后往往会被注回到地下, 如果未经有效处理, 可能会造成地下水的严重污染。

1.3 生态破坏

生态破坏表现在很多方面, 较为严重的污染, 包括植被破坏、土地占用、固体废物排弃、地表水环境污染等。

煤炭露天开采造成大量土地被占用, 地貌改变、表土剥离, 形成大范围的天坑。煤炭井工开采, 造成的地表沉陷, 降低土地利用功能, 形成天坑等, 改变了土地利用功能, 减少农地使用面积。

石油开采占用大量土地, 排弃的污泥、废水等污染土地, 尤其是输油管道穿孔, 造成的石油泄漏, 直接导致土壤及水资源污染, 降低了土地利用功能, 造成农业减产。

2 治理环境方法

2.1 加大环境宣传力度, 加强政府监督管理

加大环境保护的宣传力度, 让每个人都参与到保护环境之中, 多举办保护环境的活动, 促进人们对保护环境的积极性、自觉性。除了宣传之外, 还要加强政府监督管理, 采取强制性的手段, 加大惩罚和奖励力度, 政府每年拿出可观的奖励资金, 奖励那些环保做的好的企业, 起到一个带头和榜样的作用, 同时对那些忽视环境环保、只重利益的企业严肃惩处、关停、整顿。

2.2 合理的进行能源开发, 采用高科技、绿色环保的能源开发新技术

要制定全国性的、地方性的能源发展规划, 统筹安排、适度开发。核算各省市的环境承载力, 在此基础上, 在资源开发和保护中, 找到平衡点, 既不能因为保护环境而忽视了开发能源, 也不能一门心思的开发能源而忽视了环境保护。

在进行能源开发时, 要选择高科技的、绿色环保的技术方法和设备, 在开发过程中, 将环境的破坏减到最小。

2.3 发展循环经济

循环经济的发展, 可以提高能源的利用率、减少在生产过程中能源的大量消耗。而要促进循环经济的发展, 企业应该在能源的生产、使用全过程中, 大幅应用节能环保技术, 废弃物的利用技术, 降低能源消耗率, 减少对环境的污染。为此, 我们应该加快速度制定能源循环经济的发展策略, 创新能源消费理念, 适当地调整能源消费结构, 通过技术设备的创新和产业结构的适当调整, 促进能源利用率的提高。

2.4 发展清洁能源, 调整产业结构

从国家层面, 制定清洁能源生产及消费税收政策, 鼓励企业产业结构转型, 鼓励消费结构转型, 大力发展清洁能源代替煤炭、石油传统能源, 这是环境保护的根本道路。

3 结语

新能源汽车与环境保护 篇5

摘 要：自1885年德国工程师卡尔·本茨发明了第一辆装有内燃机的汽车开始，世界上真正意义上的第一辆现代汽车诞生了。经历了130年的迅猛发展，汽车日益融入到了世界各地，现在已成为人类生活比可或缺的一部分，并在未来的发展中扮有越来越重要的角色。然而随着生产力的发展、汽车需求量的增长使得人类对能源,尤其是车用能源的需求越来越大,严峻的能源问题日益成为全世界关注的突出问题。全球石油资源匮乏,我国面临的形势更为严峻。开发新能源汽车技术势在必行。本文综述了国内汽车的发展及研究现状,分析了汽车与环境之间的矛盾，对比了燃油汽车和电动汽车对环境的影响，以探寻新能源汽车的发展前景。

关键词：汽车、环境、矛盾、新能源、一、燃油汽车与环境之间的矛盾

能源和环境正在成为影响世界汽车产业发展的两大决定性因素。就中国而言，中国是石油资源相对贫乏的国家,专家测算,石油稳定供给不会超过20年。我国自1993年起,即成为石油净进口国。过去的10年中,中国石油需求量几乎翻了一倍。2006年进口原油1.4518亿吨,同比增长14.15%。有关专家预计,近期我国石油进口依存度将会超过50%。2010年,我国石油消费总量将达4亿吨,而国内生产能力仅为1.6亿吨。目前,中国是世界上仅次于美国和日本的第三大石油进口国,同时也是仅次于美国的第二大石油消费国。世界上其他国家的能源现状同样不容乐观，面临如此严峻的形式，新能源汽车大开发与使用势在必行。除了能源的短缺外，燃油汽车对环境也造成了很大的影响。

（一）汽车排放的废气污染最严重

汽车的废气是目前汽车工业发展带来公害中影响最大的一部分。联合国环保组织的调查显示，目前城市中的空气污染50%来自燃油汽车的废气排放，而汽车拥有量最集中的欧美国家的一些城市，空气污染源的60%来自汽车废气。据测定，汽油、柴油动力汽车排放的废气中含有害物质达160多种，科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出10倍。汽车废气污染严重威胁着环境发展和人类的健康与生存。

（二）报废汽车及零部件破坏环境

采用非环保工艺或零部件生产的汽车，在使用过程中和报废后，对环境的破坏作用不可忽视。例如，轮胎、座椅、仪表盘等非金属产品和玻璃钢制品、蓄电池回收利用不好，它们的存在对周围的环境来说是一个巨大的隐患。

（三）汽车噪音污染

汽车数量的增多以及制造工艺水平和维修保养能力差，在一定程度上还增加了交通噪声污染。据统计，我国部分城市的交通噪声约占城市噪声的75%。给广大民众身体和心理健康带来了很多不便。

二、国内外新能源汽车发展情况

当今世界国际汽车工业结构正在发生重大重组，由于全球汽车工业生产能力过剩，产品开发成本大幅度提高，促使产业结构调整步伐明显加快。汽车工业联盟成为世界汽车工业发展的潮流，90%以上大汽车公司的“强强联合”，使之形成集团优势，更具竞争力。而国际汽车市场竞争的实质是现代科技的较量，技术创新能力正成为竞争取胜的关键。自二十世纪八十年代以来，国外各大汽车厂商投入大量的财力物力进行EPS(电动助力转向系统)应用研究。事实证明，新能源汽车更符合未来各个行业节能、环保的绿色发展趋势。而纯电动汽车发展迅速，则成为了新能源汽车的主力。

以下是各主要国家新能源汽车的发展现状：

（一）日本 ：混合动力，节能发展

日本多年来始终在节能环保汽车的研发与产业化方面处于世界先进水平，在技术路线的选择上也呈现出多种技术共同发展的态势，但其在混合动力技术的产业化进程上取得的成就更加突出。特别是日本丰田公司和本田公司在混合动力汽车的技术研发和国际市场的推广上处于领先位置。以日本国内市场为例，由于日本国土面积狭小，居民以公共交通为主，家用轿车的年行驶里程较短，混合动力汽车经济激励弱的特点更为明显，发展的潜力很大。

（二）英国：多重扶持，效果显著

在伦敦，你会发现，路面上行驶车辆中很大一部分是混合动力汽车，购物中心和医院等公共设施的停车场内也停着各式各样正在充电的电动汽车。就未来可能持续的低油价环境对新能源汽车市场的影响，英国汽车制造和交易协会表示，英国政府扶持政策制定是立足中长期的，并且会根据市场环境的变化而进行微调。当前购车激励政策框架不会发生根本变动，同时基础设施也在不断完善，相信2015年英国新能源汽车市场将进一步延续此前快速扩张趋势。

（三）德国： 稳步推进，市场扩张

近几年，德国政府在发展新能源汽车上目标明确、稳步推进，希望在未来继续保持自己“汽车王国”的桂冠。目前，德国电动汽车已经进入市场扩展阶段，德国政府希望电动汽车能够得到快速推广。目前德国电动汽车制造业正在朝国际领先的方向发展。截至2014年底，德国汽车生产厂商已向市场推出17款电动汽车，预计2015年将推出12款。研发投入、标准化以及教育培训水平都已达到国际水准目前，德国已发展成为继美国之后的第二大电动汽车生产国。拥有4800个交流充电桩和100个快速充电桩，为进入市场扩展阶段奠定了基础。

（四）美国： 政策激励，增长快速

在未来节能清洁汽车技术的方向选择上，美国正由以往的注重燃料电池技术的单一化格局向多种技术共进的多元化格局转变。多年以来，美国节能清洁汽车的发展重点主要在燃料电池汽车上，氢+燃料电池模式是清洁节能汽车的最终解决方案。近些年，美国开始重视混合动力汽车和先进柴油车的发展，目前，美国是最大的混合动力汽车市场。先进柴油车在美国发展也很快，过去3年美国先进柴油车的销售增长了56%。美国总统奥巴马2011年在其国情咨文设定的目标是美国在2015年成为世界第一个拥有100万辆电动汽车的国家。截至2015年1月，美国共销售新能源汽车5924辆，同比增加6.7%。

（五）法国：提升补贴 追加投资

在法国首都巴黎，可以在城市的各个主要街道见到巴黎市政府力推的电力汽车及其充电桩与专用停车位。法国政府与主要汽车生产企业重点推行发展的是电力能源汽车,目前市场发展的总体趋势良好。据法国最大的新能源汽车信息网站avem统计，2015年1月法国新能源汽车的购买数量为924辆，较去年同期增长了近57%。此外，从今年4月1日起，法国政府正式推行了新的电动汽车购买补贴方案，进一步推动了新能源汽车的发展。法国电动汽车未来或将继续扛起法国新兴产业崛起的大旗，为法国国民经济的纾困作出重要贡献，其前景值得看好。

（六）中国

国内电动汽车的研究始于20世纪60年代，但当时的研究开发都是零散和小规模的，投入也很少。近几年，我国电动汽车的研究开发工作进入全面发展阶段，电动汽车市场已出入端倪。目前已经初步建立了电动汽车的法规、标准与管理体系，为电动汽车的产业化、商业化发展奠定了基础。国家不断出台相关政策支持新能源汽车尤其是电动车的发展。经过不懈的努力，我国汽车研发呈现较好的发展局面，各大汽车厂商也通过积极投入人力、物力研发电动汽车，取得了较好的成绩。

三、新能源汽车的发展前景

进入新世纪以来，以混合动力、燃料电池、先进柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术呈现出突飞猛进的发展态势。各国政府和各主要汽车厂商均不约而同地将新清洁环保汽车技术视为未来全球汽车产业竞争的制高点。世界主要汽车厂商在研究开发清洁节能汽车时普遍采用多项技术兼顾、某项技术有所侧重的发展策略。纯电动汽车是新能源汽车的发展方向，混合动力则是过渡技术。

由于电动汽车在成本和性能上与燃油汽车相比差距较大，市场更倾向于选择后者，电动汽车目前尚不具备大规模商业化发展的条件，中长期发展也存在较大不确定性。尽管如此，目前社会各界对电动汽车都抱有极大热情，政府仍在电动汽车的示范推广中发挥着主导作用。电动汽车推广的最核心问题是市场，这是政府支持难以解决的，必须依靠技术进步和降低成本。电动汽车的发展前景主要取决于电池技术的突破，然而技术发明需要一个过程，不是可以规划的，也需要市场的推动。因此，电动汽车的发展之路还很漫长，需要市场的认可和时间的检验。

从中长期看，即使电池技术进一步成熟，燃油汽车和电动汽车两条技术路线仍然是并行的，只是适用于不同的环境。电动汽车适合城区短途运输，长途、大型客货运输仍将主要依赖燃油汽车。此外，随着电动汽车的技术进步，燃油机的效率也在不断提高。在仅考虑终端能源消耗的情况下，采用煤电作为能源来源的电动汽车与燃油汽车的能源效率和碳排放相差无几，若考虑储运、转换等过程的损耗，电动汽车的表现要更差。电动汽车的商业化建立在新能源的产业化基础之上，只有电动汽车的动力完全来自清洁能源时，其节能和环保优势才能得到充分体现。有专家乐观估计，2020年电动汽车在中国汽车市场的份额将超过15%，以此为基准，按照国内汽车年产销量2000万辆计算，届时电动汽车保有量有望达到1000万辆。按照这一估计，电动汽车尽管能够替代上千万吨成品油消费量，但与数亿吨的成品油需求量相比，其比重尚不及5%。因此，借用美国前总统布什的说法，对于能源与环境问题而言，电动汽车“不是近期，也不是中期，而确实是远期的解决办法”。

“人体能源”的利用与开发 篇6

走路也能发电

美国佛罗里达州的一位科学家设计了一种装置，可以将人走路所产生的能量用来发电。他将这一装置安放在公共场所的地面，当行人踏在上面的时候，与之相联的摇杆同时被压下，并带动中心轴旋转，从而带动发电机发电。当上百人或一辆5吨重的汽车通过时，可产生7度的电力。

美国桑托斯公司的超级市场，在出入口处安装了转动门，并在地下室安装了一套发条式能量收集器及转换器、发电机、蓄电器等装置。每天数以千计的顾客进进出出，都要用手推动转动门，这样，顾客的能量便被收集起来，经过转换装置和发电设备的工作，为该公司提供照明、电梯运行所需要的电力。

温差电池用途多

2002年8月，德国科学家发明了一种温差电池，可以直接将人体热能转换为电能。电池主要由一个可感应温差的硅芯片构成，当这种特殊的硅芯片感应到正面温度与背面温度有一定温差时，内部电子就会产生定向流动，从而产生微量的电流，给微型电子仪器提供长久的“动力”，免去充电或更换电池的麻烦。

这种温差电池很精巧，放在口袋里就可以工作。用它做电源，可以使助听器、袖珍电视机、袖珍收音机、微型发报机等进行正常的工作。利用体温带动的手表，只要1℃的温度变化，就可以使手表正常运转。

人体中的“核电站”

人的身体每天要散发大量的热能，据测算，一个50千克重的成年人，一昼夜维持体温所消耗的热量可以达到250万卡左右。这些热量若蓄积起来，可以将与其体重相同重量的水，从0℃加热到50℃。全世界60亿人每年耗费掉的热能加起来，相当于10座核电站的生产能力！

科学家还发现，人体血液循环也能产生能量，而且可以转化为电能。根据这种原理制成的人体生化电池，体积很小，通过手术置入人的血管或内脏附近，用来发电不会影响人体正常的生理活动。现在有些病人因病情需要而安装的心脏起搏器，用这种电池供电便最为理想。

工程废液作为新能源的开发与应用 篇7

本工作通过进行废油和废溶剂的组分分析确认其成分, 热值核算和配比调整设计了其工程应用的可能性, 通过设备改造实现了废油变废为宝的工程实用性。

一、废油和废溶剂的成分分析和热值核算

燃物热值高, 有较高的可利用性, 可以燃烧使用。

二、废油的粘度控制

1. 对不同种类的废油的粘度进行测试, 与柴油粘度作比较

混合后, 废油粘度:33.0 CP

结论:从粘度测试可以看出:混合后废油粘度高于柴油粘度

2. 废油粘度的处理方法

废油燃烧利用过程中成功的关键就是控制废油的粘度。解决废油粘度有两个方法:①通过脱重组分装置等设备对废油再精制改善废油的品质;②通过溶剂稀释调整废油粘度

(1) 废油精制

如上图4, 在实际的工程运行中, 发现废油的精制蒸发量不足, 而且在精制过程中苯乙烯, 丙烯腈单体极易自聚, 造成管道堵塞, 精制过程无法连续。

结论:废油精制的方法行不通。

废油通过废溶剂稀释

实验方法

废溶剂和废油以一定比例掺混, 测得混合物粘度;

以柴油为参照标准, 混合物粘度和柴油接近的, 将选定其掺混比例, 进行Pilot实验

结论:

当废油与废溶剂按3:2掺混时, 废油粘度最接近柴油粘度;由此可知, 废油与废溶剂的最佳配比为3:2。

三、工程运行控制

1. 废油移送过程中杂质的去除

由于废油内部含有一定的不能充分溶解的杂质和高聚物, 有效去除废油中的杂质和高聚物, 可以避免异物对热媒炉枪头的堵塞, 确保热媒炉的正常运行。因此移送废油到过程中在废油泵的出口增加一套棉棒过滤器。

2. 热媒炉的运行条件调整

(1) 废油和废溶剂按照3:2比例进行混合, 粘度控制在9~12cp为最佳, 目前流动性与柴油相近;

(2) 废油收集罐进入废油供应罐时, 必须经过棉棒过滤器, 棉棒过滤器每使用15天进行更换;

(3) 废油燃烧时, 控制雾化压力在3.5~4.5kg/cm2, 确保雾化效果;

(4) O2的含量控制在7~9%, 流量高时要及时调节风量, 防止缺氧冒黑烟。

四、实施效果

通过以上措施的实施, 实现了废油的再次利用, 变废为宝, 成为热媒炉的燃料, 年可以节约柴油872吨, 费用266万元。

由于废溶剂与废油掺混后使用后也不需要再次精制, 从而也节约了大量的设备运行费用和物料消耗费用, 年可节约13万元。

通过以上两项费用的节俭, 我们一年就可以节约费用279万元。

结论

1.通过废油和废溶剂GC分析测试, 确认废油和废溶剂中的组分主要是甲苯, 苯乙烯, 丙烯腈具有较高的可燃物热值, 可以作为燃料再次使用。

2.由于废油的粘度高和低聚物多, 再精制过程中由于单体的自聚导致精制过程无法正常运行, 但是通过废油和废溶剂按照3:2的比例进行调配, 粘度可以控制在9~12cp的情况下可以正常使用, 燃烧效率:1吨废油=0.88吨柴油。

3.通过废油和废溶剂的混合使用, 解决了苯乙烯-丙烯腈工程中产生的大量废液的外送处理的难题, 减少了企业的废液处理费用, 实现了变废为宝并成为热媒炉装置新的能源, 为企业的废液处理开拓了新的方向并节约了大量的燃料和物料费用。

摘要：通过对工厂内的废液不同种类废油和废溶剂的合理配比, 变废为宝, 开发成为工厂内新能源。通过新的工艺减少了工厂燃料使用量, 减少废液处理造成的环境污染, 为企业节能降耗, 清洁生产开拓了新思路。

关键词：废液,废油,废溶剂,新能源

参考文献

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[3]张燕芳.用于锅炉燃烧的废油处理工艺[J].设备管理与维修.2008 (06) .

[4]葛胜勇, 赵立山, 王言强.废油的再利用[J].节能技术.2002 (02) .

新能源开发与可持续发展 篇8

1 能源利用与人类社会的关系

能源是推动社会发展和经济进步的重要物质基础,每次能源技术的进步都会带来能源结构的演变和人类社会的进步。从最早的钻木取火开始,人类一直致力于寻找更高效的动力源,使社会生产力不断提高。蒸汽机的出现,带来了世界第一次工业革命,煤炭成为工业的主要能源;石油、天然气的大量开采,推动了内燃机、燃气轮机的发展,以内燃机为动力的移动式机械设备使人类的活动范围空前扩大了,汽车、飞机的发明和使用成为现实,原油大量地被精制,用于机械运转和生产各种产品。

化石燃料的使用大大促进了人类的生产效率和生活水平,但同时也影响和制约着人类的进一步发展,主要体现在三方面:

(1)环境污染。汽油中的铅和硫造成大气严重污染,尤其是硫。硫是空气污染的罪魁祸首,硫含量高的汽油还可以毁坏汽车上的催化式空气净化器,从而使一些国家为减少机动车对空气质量的损害所作的努力付诸东流。然而由于硫含量高的原油价格比较便宜,发展中国家一般愿意购买这种原油。此外石油的下游产品塑料,也是环境污染的主要源头之一。塑料制品是耐久性很强的物质,具有难以分解的特性。一般的有机物还原于土壤之中马上会分解,但塑料制品却不能,而燃烧又会挥发出恶臭,引起更严重的污染。此外,燃料燃烧产生的颗粒物漂浮在空气中,会引发人类的呼吸道疾病。化石燃料的大量利用对环境产生了严重的污染,导致生态破坏,并对人类健康造成了极大的威胁。

(2)全球气候、生态环境恶化。石油燃烧产生大量的二氧化碳使地球逐渐变暖。地球变暖引起全球气候异常变动、热带森林面积缩小、沙漠化加剧、海平面上升、洪水泛滥。本世纪以来所进行的一些科学观测表明,大气中各种温室气体的浓度都在增加。1750年之前,大气中二氧化碳含量基本维持在280 ppm。工业革命后,随着人类活动,特别是消耗的化石燃料的不断增长和森林植被的大量破坏,人为排放的二氧化碳等温室气体不断增长,大气中二氧化碳含量逐渐上升,每年大约上升1.8 ppm(约0.4%)。按照政府间气候变化小组(IPCC)的评估,在过去一个世纪里,全球表面平均温度已经上升了0.3℃到0.6℃,全球海平面上升了10到25 cm。许多学者的预测表明,到下世纪中叶,世界能源消费的格局若不发生根本性变化,大气中二氧化碳的浓度将达到560 ppm,地球平均温度将有较大幅度的增加。IPCC在1996年发表了新的评估报告,再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化。依据各种计算机模型的预测,如果二氧化碳浓度从工业革命前的280 ppm增加到560 ppm,全球平均温度可能上升1.5℃到4℃。甚至有科学家发表报告警告说,全球变暖可能导致北极冰面自2100年起在夏季完全融化,那时北极会季节性地成为一片汪洋。近年来,各种重大自然灾害不断发生,造成越来越多的人员伤亡,人类的生存环境开始恶化,这与生态环境的恶化有着直接或者间接的联系。

(3)不可再生性。现有的化石燃料具有不可再生性,尤其是油气资源,其存量是一个有限量,在可预见的将来,会随着过度开采而面临枯竭。早在1956年,壳牌公司的工程师哈伯特曾对油井的开采周期进行过研究,他的结论是,油井的开采量先是逐步上升,到油井还有一半储藏量的时候,开采量就逐步下降,直到枯竭。这一假设被称为“哈伯特钟”。1998年,美国学术刊物《科学美国人》刊登了“便宜石油的终结”论文,在分析世界各地油井开采状况后,得出如下结论:世界原油产量将在2003年达到历史最高点,然后开始下滑。美国一些科学家为此成立了一个专门学会研究这个课题,他们估计世界石油产量会在2005年到顶。能够找到的新油田越来越少了,能够提供的用于消费的储备也越来越少了。

2 可持续发展与新能源开发现状

严峻的现实摆在人类面前,如果继续毫无节制地采用化石燃料作为能源,那么可以预见人类的生存环境将日趋恶劣,而子孙后代的生存和发展空间则岌岌可危。可持续发展的概念始于20世纪80年代,是指既满足当代人的需求,又不损害子孙后代满足其需求能力的发展。可持续发展是一个涉及经济、社会、文化、科技、自然环境等多方面的一个综合概念,它以自然资源的可持续利用和良好生态环境为基础,以经济可持续发展为前提,以谋求社会的全面进步为目标。目前我们以化石燃料为基础的能源体系则与这个目标相差甚远。随着经济的发展和能源消耗量的大幅度增长,能源的储量、生产和使用之间的矛盾日益突出,成为世界各国面临的亟待解决的重大问题之一。自美国“9·11”事件以后,世界各国都意识到自身能源供应安全问题,即石油输出国和输入国之间的利益摩擦可能导致输入国的利益损害,人们逐渐认识到化石能源的不可再生性,煤、石油、天然气等非再生能源,总有一天会枯竭,必须加速开发新能源。另一方面,化石能源的大量开采和应用也导致人类自身生存环境的恶化。在过去的数十年里,各国都在新能源的开发与应用上投入巨大资金,开始了新能源开发和利用的新时期,并已卓有成效,原子能、太阳能、氢能、地热能和潮汐能等多种清洁新能源的开发应用导致了人类用能的多元化。这些能源利用的手段主要是转化为电力驱动,将自然界存在的能持续不断供应的原始能源通过各种方法发电而产生动力。

原子能又称“核能”,是原子核发生变化时释放的能量,如重核裂变和轻核聚变时所释放的巨大能量,分别是化学能的1000万倍和250万倍,1千克铀(235)相当于2500吨煤,1千克氘和氚相当于1万吨煤。那么原子能是否能代替化石燃料作为动力源呢?其答案并不是肯定的。原子能的利用有着几方面需要考虑的问题:首先是原子能的和平利用问题。产生原子能需要放射性元素而且其能量巨大,如果原子能不是用在和平的事业上,那么具有如此巨大能量的原子能将是摧毁人类自身的致命武器;其次,与之相关的是如何完全防止核泄漏以及核废料的处理。尽管目前全世界已有近五百座核电站在运行,技术已相对成熟,但是我们仍不断听闻到核电站或者核试验室发生核泄漏事故。第三,更重要的是,原子能并不是一个从自身就能够产生无限能源的永久机器。从表面上看似乎没有使用石油,然而1克铀当它产生相当于2吨石油能量的时候,究竟需要开采多少铀矿石呢?为此,又需要多少石油呢?对这一问题是无人问津的。所以,原子能的使用也许越发增加了石油的消费[1]。由此看来,原子能替代石油等化石燃料成为人类的主要能源并不可行。

2007年7月,路易斯·帕尔马驾驶着由瑞士苏黎世联邦立功大学等4所大学联合设计的“太阳能的士”从瑞士琉森出发,沿途拜访了为抵制全球变暖而努力的人们,成为人类历史上第一个不消耗一滴汽油、无丝毫尾气排放而环球旅行的交通工具。太阳不断地向宇宙空间辐射出巨大的能量,其内部的热核反应据现在统计,足以延续很多年,相对于人类来说它是“取之不尽,用之不竭”的巨大能源。而且,正常情况下,一台石油发动机的能源利用率约为25%,利用率最高的也只在50%~60%,而太阳能汽车的能源利用率却能达到95%。由此看来似乎太阳能作为动力的时代离我们不远,然而事实是,太阳能动力车代替燃油车在目前还不能实现,太阳能车目前尚处于“概念车”状态。由于太阳能的不稳定性、分散性以及太阳能收集装置效率低、成本高,加上技术不成熟,使得太阳能直接作为汽车或自行车的动力几乎是不可逾越的瓶颈,同时还要受天气和云层变化的限制,其应用前景并不乐观。

氢能被誉为“二十一世纪”的能源。美国著名石油专家埃克诺米迪斯博士预测:主宰未来世界的能源将是氢能[2]。许多国家都在加紧部署、实施氢能战略,如美国针对运输机械的“Freedom CAR”计划和针对规模制氢的“Future Gen”计划,日本的“New Sun Shine”计划及“We-NET”系统,欧洲的“Framework”计划中关于氢能科技的投入也呈现指数式上升的趋势。

氢的原子序数为1,常温常压下呈气态,在超低温、高压下又可成为液态。作为能源,氢能具备其它能源所没有的特点:(1)是可再生性的清洁能源。氢的燃烧产物是水,无二氧化碳和氮氧化物的排放,基本实现温室气体和污染物的零排放,无污染。同时水又可以通过多种方式重新转化为氢,实现能源的循环利用,永无止尽。(2)化学活性高,燃烧性好,发热值高。在3%~97%范围内均可燃,发热值是汽油的3倍。(3)资源丰富,来源多样。氢构成了宇宙质量的75%,存储量大,且可通过多种能源转化[3,4]。可见氢能是可以同时满足资源、环境和持续发展要求的能源,这是其它能源所不能比拟的,其应用前景看好。

遗憾的是,目前条件下以氢能全面替代化石燃料仍为时过早。首先,因为氢能的利用主要是通过燃料电池转化为电能,而氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难,因氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。其次更致命的问题是,由于目前氢气的提取主要是通过电解水或者利用天然气,如此则同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳的排放。

至于地热能与潮汐能等其他形式的新能源,则与地域的联系较大,全范围使用始终存在着障碍。

综上所述,尽管现阶段人类已经努力开发出各种清洁新能源,也有部分新能源在不同的领域有了一些实质性的应用,但是人类要彻底摆脱化石燃料带来的困扰,对新能源开发的脚步就仍然不能停止。

3 对新能源开发的设想

要实现人类社会的可持续发展,寻找到能满足资源不断供给、对环境污染小的能源是不可回避的问题之一。针对现今各种新能源的开发与利用中存在的种种问题,笔者认为,适合我们的也许并不是某种单一的能源形式,我们不能钻进牛角尖,固执的要找到能完全替代化石燃料的某种能源,也许联合两种或两种以上的新能源进行利用,结果仍然能达到取代化石燃料的目的,但其效果可能要比单一能源好。

在现今已开发出的新能源中,笔者认为氢能最具发展前景,如果能通过某些措施克服氢能利用过程中的致命缺点,氢能就会将人类社会的能源利用带入到一个新的局面。对目前存在的氢能获取及利用过程进行详细分析,有以下几点体会:

首先,目前获取氢源的重要途径是电解水制氢。根据理论计算,在水溶液电解池中将一个水分子电解为氢和氧只需要1.23 V的电压,一般在水中加入氢氧化钠或氢氧化钾形成电解质溶液,当电流通过电解质水(H2O)溶液时,带正电荷的H+离子向阴极移动,氢气就在阴极形成。这种方法采用的制氢原料是水,其来源充足,而氢气燃烧后的产物又是水,可以实现循环利用。电解水的原理简单,无污染,也不存在原料的供给不足问题,但是这种制氢方法却并不经济,生产相当于一升汽油热量的氢气,至少需要消耗45度电能。耗电量大、电价高直接导致氢气成本高,其推广使用就受到限制,要能实现氢气的全面利用,开发能耗小的制氢工艺尤为重要。此外还有多种制氢工艺,但它们大多还处于试验室研制阶段,离全面实现工业化还有一段距离。笔者认为可从获取氢能的源头上着手进行研究,既然电解水制氢耗能多,不能从根本上解决能源供给问题,是否可以从人类的生存环境中寻找能持续供给,而又不影响人类生存条件的制氢动力呢?太阳能是满足要求的动力之一。太阳不停地释放出巨大的能量,其每秒钟照射到地球的能量相当于500万吨煤,而且它是由太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应形成的,相对于人类社会来讲,是真正的“取之不尽,用之不竭”的能量。如果能有效利用太阳能制氢,不仅可以降低能耗,而且可以完全避免二氧化碳等温室气体的排放,是十分符合可持续发展要求,理想的能源结构模式。

如何将太阳能利用与氢能联系起来,已经有很多研究者做过工作,其原理与电解水相似,产生自由电子,使H+离子在阴极被还原为氢气分子。不同之处在于借助光催化剂,用光来取代电作为分解水的动力。有两种实现方式:一是采用一个光解水的光电化学电池(photoelectrochemical cell,PEC),进行光解。通常用金属作阴极,用光响应的半导体材料作光阳极。当阳极的半导体受到一定光子能量的光辐照时,电子受激形成自由电子,H+离子与自由电子结合形成了氢气,这里的阳极就是一种光催化剂。另一种实现形式是将光催化剂制成粉末,分散在水溶液中,形成粉末直接光照的水溶液悬浮反应体系和光电化学体系,相当于在水中存在着若干个微光电化学电池。当一定能量的光照时,水中的催化剂首先产生自由电子-空穴对,H+离子得到自由电子形成氢气,OH-离子与电子空穴结合形成氧气。

将太阳能与氢能结合起来的设想,在一定程度上已有了实质性的进展[5,6,7,8],但是遗憾的是,目前的研究成果里,他们大部分所利用的只是太阳光谱的紫外部分。在太阳光谱中,紫外光只占光总能量的4%,也就是说目前研制出来的光响应催化剂只能利用太阳能的小部分,而对于占总能量43%的可见光部分的利用却还没有什么很大的突破。若能找到对可见光响应,能有效进行光解水产氢的催化剂,将会使人类的能源利用进入一个全新的绿色时代。

其次,氢能的应用领域最主要的还是燃料电池方面,将氢能通过燃料电池转换为电能,用电能作为动力,是清洁能源利用的延续。我国对燃料电池的研究工作开展较早,国家科技部将研发燃料电池客车和燃料电池轿车列为“十五”和“十一五”计划“863”重大科技项目,并已取得一系列重大科技成果,但是仍存在着一些技术、经济问题,如燃料电池发动机成本高、耐久性差、寿命短、对工作环境的适应性差等等,这使得用燃料电池发动机代替传统的内燃机还有着相当的距离。但是燃料电池的清洁、安静又可无限再生等优势值得我们为实现燃料电池的产业化而更加努力。

第三,氢燃料的储存问题。氢分子小,导致氢燃料极易透过储藏装置的外壳逃逸,这也是影响氢能广泛作为能源使用的一大障碍。因此对新型储氢材料和输氢装置的研究也尤为重要,这是使氢能作为社会主要能源的重要保障。

4 结语

恩格斯曾指出:“在今天的生产方式中,对自然界和社会,主要只注意到最初的最显著的结果,然后人们又感到惊奇的是:为达到上述结果而采取的行为所产生的比较远的影响,却完全是另外一回事,在大多数情形下甚至是完全相反的:需要和供给之间的协调,变成二者的绝对对立”[9]。他告诫人们,当人类在充分肯定自身改造自然活动的能力时,也应看到在浩瀚的自然界中这种能力的渺小与不足;在看到这种能力产生的正价值时,也应看到它给人类的未来及整个自然界所带来的负价值。他说:“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响,常常把第一个结果又取消了”[10]。这段伟大的言论已经在我们所处的社会里得到了印证,化石燃料的开发和使用,使人类社会的工业文明取得了重大的进步,但是人类也为此付出了惨重的代价,人类的生存环境已经遭到了严重的破坏,自然灾害频发,因此人类社会要实现自身的可持续性发展,必须正确认识人与自然的相互作用关系,学会正确(下转第26页)(上接第12页)理解和认识自然规律,正确把握和使用人类自身的能力,因为“我们连同我们的肉、血和头脑都是属于自然界,存在于自然界的”[11]。在自然界面前,人类要更多地与之和谐相处,而不是一味地索取,这样才能自觉地与自然平等相处,防止人与自然的不和谐的出现。

在新能源的开发上,我们必须加快新能源开发的脚步,尽早开发出来源充足的绿色新能源替代目前的化石燃料,充分合理有效的利用可再生资源作为主要能源,严格控制使用对人类生存环境产生巨大负面影响的能源,以保证人类社会的可持续发展。

摘要：能源是人类社会文明发展的重要物质基础。传统能源的利用已对人类社会造成不利影响,为保证人类社会可持续发展必须进行清洁、可再生新能源的开发。对已开发的新能源分析其优缺点,并提出将氢能与太阳能结合替代传统能源的新能源结构。

环境保护与新能源开发 篇9

1 新能源在油田企业中的利用

我单位承担着中石化非常规气田的勘探开发任务, 目前主要井区分布在我国的西部, 前期勘探出来的边缘井、探井都在偏远山区, 电力供应不足, 普通电力建设投资费用高, 并需根据气井的状况才能确定投资的回收率, 同时日常生产以消耗柴油, 所以边缘井与探井的生产成本一直居高不下。如果能够采用风光互补发电系统技术解决边缘井、探井的用电问题, 就可以以最小的投入产生最大的经济效益。

1.1 前提条件

新能源的开发与利用与油田所处的地理条件有着密切的关系, 我油田所在地区为江苏省 (年日照时数为2200-3000) 与山西省 (年日照时数为3000-3200) , 都为二、三类地区既有良好的太阳能的应用条件。

江苏平均风速在2.9米/秒至3.5米/秒之间, 最大风速可达20米/秒以上, 全年有效风能利用在3500小时以上。山西平均平均风速在2米/秒至4米/秒之间, 最大风速可达20米/秒以上, 具备风力发电的条件。

1.2 技术路线

风光互补发电系统一般包括风力发电机、太阳能电池组件、控制器、逆变器、耗能负载、蓄电池组以及支架等。发电系统具体工作原理如图1所示。白天在太阳光的照射下, 太阳能电池组件产生的直流电流与风力发电机组发出的交流电经整流后, 通过控制器一部分经逆变器转化成交流电供负载使用, 另一部分对蓄电池进行充电。当阳光或风能不足时, 蓄电池的电能通过逆变器转化为交流电供给交流负载使用。

(1) 发电部分:由1台或者几台风力发电机和太阳能电池板矩阵组成, 完成风-电、光-电的转换, 并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。 (2) 蓄电部分:由多节蓄电池组成, 完成系统的全部电能储备任务。 (3) 充电控制器及直流中心部分:由风能和太阳能充电控制、直流中心、控制柜、避雷器等组成。完成系统各部分的连接、组合以及对于蓄电池组充电的自动控制。 (4) 供电部分:由一台或几台逆变电源组成, 可把蓄电池中的直流电能变换成标准的220V或400V交流电能, 供给各种用电器。

当然, 为了保障用电的可靠性, 还可以采用风力发电与柴油机发电互补, 组成风-柴互补发电系统。

2 功率控制策略

2.1 风电系统功率控制

根据风能及负载变化情况, 风电系统主要包括最大功率跟踪控制、负载功率跟踪控制和超速保护3种控制方式。为了提高系统在蓄电池组没有充满时的运行效率, 在额定风速以下, 本文采用最佳功率给定法进行最大功率跟踪控制。该方法假定系统始终运行在最佳叶尖速比, 根据发电机转速推测风力机最大输出功率, 将该推测功率作为发电机功率的给定, 调节DC/DC变换器的占空比进行阻抗变换, 实现最大功率跟踪。

当风力机输出能量多于负载及蓄电池吸收的能量时, 采用负载跟踪控制模式调节系统功率输出。使得风力机叶尖速比偏离最佳值, 风能利用系数降低, 保证发电机输出功率与负载消耗功率及充人蓄电池功率之和相平衡。

2.2 光伏系统功率控制

根据负载和光照条件, 光伏系统可以运行在最大功率跟踪控制和负载跟踪控制两种方式。可采用扰动观察法进行最大功率跟踪控制。虽然扰动观察法存在系统工作点在最大功率点两侧振荡现象, 造成一定的功率损失, 但具有简单可靠、容易实现特点, 得到广泛应用。

为了实现负载功率跟踪控制, 通过计算负载电流与蓄电池最大可接受电流之和, 并结合母线电压值 (也是蓄电池端电压) , 计算负载和蓄电池需求功率。然后将此值作为光伏阵列输出功率的设定值, 利用PI调节器调节DC/DC变换器的占空比实现功率平衡。

2.3 蓄电池充放电控制

铅酸蓄电池的耐过充电、过放电能力较差, 过充电和过放电现象都会影响蓄电池的容量和使用寿命。为此采用变电流快速充电法对蓄电池进行充电控制, 尽可能在短时间内快速恢复蓄电池放出的能量, 同时防止过充电发生。在开始充电阶段, 利用蓄电池能够接受的最大允许充电电流进行加速充电。当端电压达到设定值时表明蓄电池发生极化现象, 故需降低最大允许充电电流。这一过程重复进行, 直到充电电流减小到最小设定值时表明蓄电池的容量已经恢复到100%, 然后涓流充电以补充蓄电池的自放电损失。

3 方案及效益分析

边缘井、探井的井场用电负荷十分简单, 由两部分组成:机抽动力系统负荷约20KW与基本生活用电约2KW (电视机、电脑等) 。设备配置方案也十分简单:风力发电带动力系统, 太阳能发电带照明生活系统。机抽动力系统可用30KW风力发电机 (带逆变器、蓄电池等) , 现场生活营房的屋顶可用面积为20平方米, 可装设太阳能。风力发电与太阳能发电共用一套逆变系统。所有装置均为可拆卸设计, 可进行搬迁和挪作他用。

对于边缘井、探井的生产, 常规供电方式是使用柴油机组, 一般单井使用50KW的柴油机组 (沃尔沃) , 单台售价9万元;其油耗为13L/h, 按每天工作24小时计算, 日耗柴油290升, 柴油价格为7.01元/升, 每月柴油费用为6.1万元。风力发电机 (配套逆变器、蓄电池等) , 再加上所有的安装费用后, 能够实现运行的总造价为23万。20平方米太阳能电池板 (输出总功率为2000W) 能够实现运行的总造价为2万元, 合计25万元。

经过测算, 使用风光互补发电与柴油机发电相比较, 在投入运行2.62月后, 即可收回设备投资成本, 实现降本增效的目的。

4 结束语

新能源在油田单个用电单元的开发与利用的效果十分明显, 随着新能源技术的成熟发展, 新能源的优势将会越来越明显, 也必将在油田企业得到更为广阔的使用。

摘要：油田企业在油气开发生产过程中需要消耗大量的电力、原油、天然气、汽油、柴油等常规能源, 新能源因地理条件限制、开发技术不成熟等原因虽不能完全取代常规能源, 但在特定环境中适当利用新能源, 不仅能够解决油田企业的成产问题, 还能够起到降低成本, 减少环境污染的作用。

关键词：油田,新能源,开发与利用

参考文献

[1]魏斌, 王文静.风光互补发电技术在油田边远单井上应用的可行性分析[J].节能, 2008 (7) :36-37.

[2]李凌锐, 董文斌, 郭小坚.应用于通信基站的风光互补电源系统[J].能源技术, 2008, 29 (3) :155-156.

环境保护与新能源开发 篇10

1 目前我国能源开发利用的现状

不可再生能源, 多数指的是矿物能源, 包括是由天然气、煤炭等组成, 属于我国主要的消费能源, 在我国的工业化产业中占据着非常重要的位置。但是同时也是我国当前需要面对的能源约束的主要部分。根据相关数据表明, 我国的能源生产总量是逐年增长的, 同时能源消费总量也在逐年上涨。2014 年我国石油对外依存度达到58.1%, 目前仍然在逐渐的提升, 预测2015 年将达到62%。由于不可再生能源在燃烧后会释放出很多的二氧化碳, 所以随着能源消费总量的提升, 空气中的二氧化碳含量也在不断的增加, 导致气候受到了严重的影响。

2 中国可再生能源开发利用情况

太阳能是是目前应用范围最广的可再生能源, 同时也是资源最为丰富的可在生能源。但是如何能够减少转化能源成本成为了亟待解决的新能源开发问题。

水能是利用水的位置创造了势能, 然后将这种势能转化为电能、热能或机械能等能源。因为小型的水电站投资小, 运营成本低, 风险小, 所以深受世界各国的青睐。

风能是将风力产生的风能转化为电能、热能或是机械能等能量, 通常用于发电、制冷等工作中。因为风能属于自然能源, 所以具有非常广的应用及开发未来。

3 在进行可再生能源的开发与利用中存在问题

3.1 对可在生能源的认识程度不够

目前, 我国还没有制定出合理的开发可在生能源的相关政策, 也没有规范相应的开发目标与系统的开发计划。所以导致很多地方政府及群众对于可再生能源的认识程度的认识程度不够, 对于保护环境、节能减排等政策的认知不够明确。从而限制了可再生能源的政策与方针的发展与落实。

3.2 我国可再生能源缺乏相关经验与人才

目前, 我国除了对太阳能、朝气、风能以及水能进行开发与利用外, 在其他的可再生能源开发与利用中, 缺乏完善的管理机制以及专业的人才。同时, 因为我国对于可再生能源的开发利用起步较发达国家要晚很多, 对于相关技术的开发能力与设备的制造能力也相对较弱, 所以有很多的核心技术与设备还依赖于进口, 从而增加了可再生能源产品的成本, 使得市场竞争能力减弱。另外, 我国虽然有很多开发利用可再生能源的企业, 但是由于这些企业过于分散, 生产规模都不大, 技术落后, 生产质量较低, 所以导致生产效益不高。

4 增加可再生能源利用率的有效措施

4.1 创建国家可再生能源开发战略

为加强可再生能源的开发利用程度, 我国颁布了《可再生能源法》, 严格规范了可再生能源开发及利用的标注, 明确的可再生能源在我国发展中的战略地位。出台相关的法律法规, 一方面可以增加对可再生能源开发利用的监督与管理力度, 另一方面可以增加广大群众对于可再生能源的认识, 支持可再生能源代替化石能源, 并坚持可再生能源开发及利用的发展战略。

4.2 增强可再生能源开发及利用创新发展

根据相关资料表明, 想要彻底解决可再生能源成本较高的问题, 关键在于进行科技的创新发展, 这样才能是我国逐渐的成为可再生能源的应用强国。现如今, 我国主要发展的可再生能源有太阳能、水能与风能, 但是在核心技术与设备开发上还缺乏自主权。所以国家可以安排相关的工程项目, 扶持可再生能源专业项目, 培养专业化人才, 努力进行自主科技研发, 从而培养出可再生能源应用技术的创新能力。

5 结语

综上所述, 我国对于能源的消耗情况已经达到了不容乐观的局面, 并在一定程度上影响了世界的能源市场。所以世界上有很多国家与机构都开始重视可再生能源的开发与利用。目前, 太阳能、水能与风能已经逐渐的取代了化石能源等不可再生能源的地位, 成为了世界能源的主要“供应商”, 并且受到了越来越多的重视。同时, 因为可再生能源属于取之不尽的能源, 所以担心能源的枯竭。另外, 由于可再生能源属于自然能源, 在使用时不会产生粉尘、烟雾, 所以能够起到保护环境的作用。

摘要：根据相关资料显示, 可再生资源的合理开发与利用, 是可以解决当前中国经济建设发展与能源约束之间矛盾的重要方法。其中, 可再生能源指的是可以在自然界循环再生的能源。通常包括潮汐能、太阳能、水能、风能、海洋能等。因此说可再生能源是一种取之不尽、用之不竭的能源。而我国在开发可再生能源时遵循的是以人为本, 坚持可持续发展的原则, 能够从根本上减少环境与资源的压力, 改善能源约束局面。

关键词：能源约束,可再生资源,开发利用

参考文献

[1]刘清志, 陈思羽.我国可再生能源的开发与利用[J].价值工程, 2010, 26:122-123.

[2]周建发.我国可再生能源开发与利用的制约性因素与对策[J].企业导报, 2012, 07:281-282.

能源与环境系统工程 篇11

能源与环境系统工程专业培养的是能源、环境与自动控制三大学科交叉的复合型高级技术人才，这也是它成为特设专业的原因之一。其学科交叉性也体现在其主要课程上：能源与环境系统工程概论、工程热力学、工程流体力学、传热学、电工学、工程力学、工程材料、机械制图、机械设计基础、检测技术与仪表、环境化学、电站锅炉原理、汽轮机原理、泵与风机、热力发电厂、热工控制系统、计算机控制系统、单元机组集控运行、能源动力装置基础、能源动力设备控制等。

就业方向：毕业生可在与火力发电、能源利用与转化相关的各类大中型企业，从事与火电厂热力工程、煤化工、新能源开发、环境保护等能源利用相关领域的设备制造、检修与维护、集控运行、生产管理等方面的工作，也可在学校、科研院所等单位进行相关方面的教学、工程设计等工作。

专业点评：根据我国能源的中长期发展规划，对今后5—10年内能源动力学科专业发展战略提出了要培养具备从事新能源和能源与环境技术工作的人才的要求。要知道，大到三峡工程这样的国家重点项目，小到一个楼盘的规划报批，在动工之前都要经过环境影响评估这个环节。目前从事环境影响评估的人员虽然不少，但相对于国家的需求总量来讲还是有巨大的人才缺口。若能考取环境影响评估工程师，既可以选择到环保部门工作，也可以为相关企业提供环保评估方面的咨询服务或者工程管理服务。

生物能源的开发与利用策略 篇12

1 生物能源的优点

生物能源, 由于其可再生性, 它的发展不仅可以从根本上解决能源危机, 而且还能改善日益恶化的环境, 主要表现:一是能源植物在生长过程中要吸收大量的二氧化碳, 减少空气中二氧化碳的浓度;二是生物燃料可以彻底地燃烧, 便于在环境中分解;三是能源植物的种植对野生动物、生态系统、农田、水土保持和水质有着积极的影响。因此, 人类环境问题的解决, 根本在于能源问题。能源问题解决好了, 环境问题也可从根本上解决。而生物能源, 由于能够促进生态环境的改善, 必将成为一种可持续发展的新兴产业。

2 开发与利用生物能源的必要性

目前人类所普遍使用的能源是化石能源, 主要是石油、煤炭等, 这些化石能源有其致命的缺点:一是化石能源是不可再生能源, 地球储量有限, 快速的经济增长使得地球上可供使用的不可再生能源日趋枯竭;二是化石能源在其使用过程中产生大量的污染, 造成的环境危机已经非常严重。由于能源与人类的生产、生活密切相关, 能源革命对人类经济与社会的影响, 对人类生产方式、生活方式和思维方式的影响也是目前其他任何技术革命所无法比拟的[2]。因此, 人类应及早寻求新的能源革命来摆脱以上两大危机。开发利用生物能源是调整能源结构、保障能源安全的重要措施;是保护环境、实现可持续发展的重要途径;是促进农村经济发展、建设社会主义新农村的重要举措。

3 生物能源的开发策略

3.1 制订生物能源的发展政策与规划

生物能源的发展不仅关系到国家的能源战略、科技战略、“三农”问题和生态环境, 也关系到地方经济长远发展和竞争力水平。各级领导要高度重视, 把生物能源产业作为新的重要的经济增长点来进行培育。政府应制订促进生物能源发展的法规政策, 对生物能源给予必要的政策支持。注重调整能源结构, 制订生物能源开发利用的中长期发展规划。每一个阶段都要从数量上予以界定, 如明确规划出在未来几年内生物能源替代化石能源所必须达到的生产比例、使用比例等;要有科学的参考指标, 如生物能源的市场占有率、推广范围等。同时, 还应努力形成有利于生物能源产业发展的大环境。

3.2 提高技术研究水平, 为生物能源产业化奠定基础

生物能源的开发利用, 前端是农业, 中端是发酵等生物转化技术, 后端是大化工产业。生物能源产业的兴起与发展必然会对农业产业化、农村工业化、城乡一体化具有明显的促进作用。有计划地开展能源植物物种选择、引种栽培、遗传改良等工作, 变土壤劣势为能源优势, 为进一步形成规模化工业资源做准备。在全面提升生物能源开发利用水平的过程中, 应注重地区特色与科研优势的有机结合, 尽快将科研优势转化为产业优势。生物能源开发利用涉及能源、农业、林业等多个行业和多种技术, 是一项复杂的系统工程, 必须坚持以科学发展观为指导, 以建设资源节约型、环境友好型社会为目标, 以增加能源供应、改善能源结构、保障能源安全、保护生态环境为重点, 紧密结合社会主义新农村建设, 因地制宜, 统筹兼顾, 突出重点, 加快发展。

3.3 搞好试点示范, 推进生物能源产业化发展

生物能源利用是一个新兴产业, 许多技术尚处于初级发展阶段。为了促进生物能源物质的产业化发展, 要选择有发展潜力的生物能源技术进行试点和示范。我国南方的甘蔗、木薯, 中东部地区的小麦、水稻, 北部的土豆、玉米, 西部地区的油桐、麻疯树, 干旱地区的山芋等都是加工转化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻疯树籽含油率达50%, 是制造生物柴油的良好材料。

3.4 治理有机废弃物污染, 保护生态环境

我国现在因利用能源而导致严重的环境污染, 例如烟尘和SO2年排放量为2 857万t, 燃烧后的垃圾排放为年均57.3亿t, 利用生物生产能源对其进行利用, 不仅没有环境污染问题出现, 而且还可使目前污染严重的环境状况得以缓解。生物能源物质是由植物通过光合作用而储存的太阳能, 最有可能成为21世纪主要的新能源之一。据估计, 植物每年贮存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍, 而作为能源的利用量还不到其总量的1%。通过生物能源转化技术, 可以高效地生产各种清洁燃料, 替代煤炭、石油和天然气等燃料。由此可见, 发展生物能源, 对保障我国未来能源安全具有重要作用[3]。

3.5 广泛应用生物技术, 大力开发生物能源

能源生物技术就是用可再生的生物资源生产各种能源产品。农林生物技术提供能源作物, 工业生物技术则将能源作物以最经济的方式加工成能源产品, 这些能源产品包括以燃料乙醇、生物柴油为主的液体燃料, 以甲烷为主要成分的沼气。另外, 还有可再生的生物氢能。沼气是由作物秸秆、树木落叶、人畜粪便、工业有机废物和废水等有机物质在厌氧环境中, 经微生物发酵作用生成的一种可燃气体, 是一种清洁、高效的可再生能源。生物柴油也是近年来发展迅速并规模化使用的生物替代能源, 它是以植物油如大豆油、菜籽油, 其他丰富的非食用油和动物油脂如猪油、牛油、鱼油等, 以及废弃的食用油为原料生产出的清洁可再生能源, 是柴油优良的代用品。发展生物制氢技术, 也是为发展新能源提供技术储备。目前, 各国正在竟相开发氢燃料电池, 尤其是氢燃料电池驱动的汽车。

4 发展前景

我国生物能源原料十分丰富, 已经到了大规模发展的起步阶段。目前, 全国农村每年有7亿t秸秆, 可转化成1亿t的酒精。我国南方地区有2 000万hm2沼泽地, 可以种植油料作物, 发展生物柴油产业;有1亿hm2盐碱地, 可以种植抗盐碱植物, 加上畜禽粪便、森林加工剩余物等, 我国现有可供开发用于生物能源的生物资源至少达到4.5亿t标准煤[4]。此外, 我国还有约1.33亿hm2宜农、宜林荒山荒地可用于发展能源农业和能源林业。

摘要：生物能源由于其可再生性, 它的发展不仅可以从根本上解决能源危机, 而且还能改善日益恶化的环境。阐述了生物能源的优点, 分析了开发与利用生物能源的必要性, 提出了生物能源的开发策略, 展望了生物能源的发展前景。

关键词：生物能源,优点,必要性,开发策略,发展前景

参考文献

[1]严陆光.中国可再生能源发电技术[J].中国能源, 2005, 19 (5) :15-20.

[2]蒋剑青.生物能源应用研究现状与发展前景[J].林业化学与工业, 2002, 22 (1) :25-29.

[3]吴创之, 马隆龙.生物质能现代化利用技术[M].北京:化学工业出版社, 2003.