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江苏省海安高级中学 226600
摘要:随着科学技术的进步,对于能源的利用率也在不断提升,并促进了社会经济的不断发展,但是由于对于化石能源的不断开发与应用,从而造成了能源短缺与环境污染问题。面对这一现象,人们提出了低碳经济概念,也逐渐认识到了开发、利用新能源的迫切性与重要性。本文主要分析、探讨了如何在低碳经济的背景下,有效地提高新能源开发和利用。
关键词:低碳经济背景下;新能源开发;新能源利用
低碳经济理念有两个方面的内容,首先是对新能源的开发与利用,其次是要充分利用现代的先进科技方法实现增效、节能、减排,低碳经济的最终目标是在少污染、高能效、低能耗的基础上实现社会经济的可持续发展。由于社会经济的迅速发展需要大量的能源作为基础,但是在全世界范围内的能源产生了紧缺现象,单纯靠对传统化学能源的增效与节能已经逐渐不能满足发展的需求了。所以,低碳经济的背景下,新能源的开发与利用就显得尤为迫切与重要。
1.新能源
新能源是与常规能源相对而提出的,常规能源就是被大规模开发与利用的、开发与利用的技术也比较成熟的能源,例如天然气、石油、煤与大中型的水电等,而新能源就是没有被大规模开发与利用的新型能源,例如海洋能、地热能、风能、太阳能、氢能、核能与现代生物质能等。与天然气、石油、煤这类化石能源相比,海洋能、地热能、风能、太阳能等新能源具有取之不尽、用之不竭的优点,而且在利用过程中也没有化石能源产生的污染物。但是在新能源的开发与利用的过程中出现了一些技术上或非技术上的问题,但是在新能源的开发与利用的过程中出现了一些技术上或非技术上的问题,所以,新能源的开发与利用工作任重而道远。
2.开发与利用新能源面临的问题
2.1成本高、效率低
以太阳能为例,在目前的技术条件下,我国利用太阳能发电一千瓦的投资大约是火电的10倍。太阳能发电的高成本、高投资,意味着在当前,大规模地开发与利用太阳能发电是不现实的。随着太阳能发电的技术改进、规模扩大与太阳能发电生产链越来越完善,降低阳能发电的成本虽然可以预期,但是在另一个角度上来说,生产太阳能发电基本的材料,即单晶硅、多晶硅而造成的能源消耗是非常高的,其规模化的、大量的生产反而可能会使常规能源提高价格,所以降低太阳能发电组件的生产成本又不现实。硅系电池是太阳能电池中技术发展最成熟、使用效率最高的一种,而硅系电池的成本却一直居高不下。在目前来说,太阳能电池板的主要材料是纯度已经高达百分之九十九点九九九九的高纯硅,即精确到了小数点后四位。但是这项技术已经被美国、日本、德国等发达国家的几家大型公司所垄断,我国在太阳能电池的制造过程中所使用的高纯硅大多数是靠进口的,一般价格都很高,从而提高了太阳能电池的制作成本,不能满足大规模推广与应用的需求。
2.2发电装置的寿命有限
目前在不考虑全天候考验的前提下,将风力、太阳能等新能源的发电装置的使用寿命设计为二十年。而在我国的中西部地区,条件比较恶劣,风沙对风力发电装置设备的磨损、侵蚀非常严重,缩短了风力发电装置设备的寿命。风力发电装置设备的生产技术必须要结合保护与控制、电力传输、自动控制、工艺制造与电机学、气象学、材料力学、空气动力学等的一种综合性的技术,所以,风力发电装置设备的技术含量是非常高的,相关风力发电装置设备的制造企业在制作风电设备时也要具备超高的制造技术与先进的设计观念。但是,即使在满足这样的条件下,也很难保证风力发电装置设备在二十年的时间里不出现故障。太阳能发电装置也存在着同样的问题。
3.新能源开发与利用的发展规划
3.1技术创新
新能源的开发与利用是一个发展前景比较好,但是技术还没有完全成熟的行业,对于此类行业,国家与相关高校、相关企业应该把重点更多地放在技术研发与创新上。对于国家来说应该把有限的资金放在研发上;相关高校应该响应国家的号召,与相关企业建立合作,努力培养出一些高素质的研发人员,为新能源的研发做出自己的贡献;研发新能源也需要市场上的公平竞争,企业应该不断通过创新技术,使成本不断降低,获得政府的资金补贴与政策支持,从而可以在市场竞争中脱颖而出。新能源行业在目前来说市场竞争力得不到提高的重要原因之一是社会大众对于新能源开发的期望太过于美好、将新能源在开发的过程中所面临的问题认为的过于简单,单纯地认为只要获得政府的资金支持,就可以实现在技术上的突破。但是在实际上,科学技术是把双刃剑,在带来社会财富的同时,也带来了一些技术陷阱、环境污染。所以,在创新、利用新能源技术的过程中,一定要学会趋利避害。
3.2对于新能源的开发与利用不能操之过急
在全世界范围内的能源利用方面已经进行了两次转换:第一次是从利用薪柴能源到利用煤炭能源,转换经过了二百多年;第二次是从利用煤炭能源到利用天然气、石油能源,一百年左右天然气、石油能源的比重就占了总能源比重的一半;而对于可再生能源的开发与利用则是第三次的能源转换。由前两次可以看出,能源转换的过程是非常缓慢的,虽然我们可以预期到在不久的未来,对于新能源的开发与利用将会出现很大的发展进步,但是此次能源转换的前景仍然模糊,除了技术原因之外,还要克服一些非技术上的困难问题,如新能源的分散性、间歇性、不稳定性而造成的问题。所以,对于新能源的开发与利用不能操之过急,应该循序渐进的进行可持续性的发展。
3.3重视生物质能的开发和利用
全球范围的原油价格增长,使得生物燃料得到了重视,但其结果却是造成以粮食价格迅速增长为源头的全球性生物燃料价格的通涨。就目前来说纤维素乙醇生物燃料技术已经趋于成熟,成本也已经降低了好几倍,从而使纤维素乙醇生物燃料的竞争力越来越强。纤维素乙醇是以甘蔗渣、农作物秸秆与林业加工废料等作为原料的第二代生物燃料。据美国通用公司的研究结果证明,与纤维素乙醇在生产时所消耗的能量相比,纤维素乙醇每加仑所产生的能量是前者的7.7倍之多,所排出的温室气体最高可以降低百分之九十六。因为纤维素乙醇生物燃料的能效较高与环境友好性也比较高,所以生物质能也是就目前来说唯一一个可以代替柴油、汽油,并进行大规模开发和利用的新能源,世界各国政府与群众纷纷都击打了对生物质能的重视程度。我国每年的粮食产量目前在5亿左右,由于粮食生产而产生的地下根茎、地上茎秆也有5亿左右。我国的人口数量众多,虽然用粮食制造生物燃料不太现实,但是利用农产品的加工废料、树木枝权、植物根茎、植物茎秆等制作纤维素乙醇生物燃料的方法应该受到提倡与推广。虽然生物燃料可以在很大程度上实现低碳、环保,但是在开发和利用的过程中还应注意二次污染、原料集散耗能等问题。
结语:
开发、利用新能源是一个长期的努力目标,我们不仅要注意到新能源在开发与利用的过程中的低碳、环保,还应该注意到其所存在的问题,如高成本、技术不成熟等。面对不同的问题,制定有针对性的发展规划,从而在低碳经济的背景下,提高新能源开发和利用的有效性。
参考文献:
[1]张一鹏. 低碳经济背景下的新能源开发和利用[J]. 中外能源,2010,11:28-32.
[2]巴毅,孙长利,周维,贾树花. 低碳经济背景下新能源产业发展与金融支持策略分析[J]. 华北金融,2011,05:44-46.
[3]吴辉. 低碳经济背景下的新能源技术经济范式研究[J]. 四川理工学院学报(社会科学版),2011,03:101-105.
[4]马杰. 浅谈低碳经济背景下节能和新能源产品的开发[J]. 科技风,2011,23:220.
摘要:随着科学技术的进步,对于能源的利用率也在不断提升,并促进了社会经济的不断发展,但是由于对于化石能源的不断开发与应用,从而造成了能源短缺与环境污染问题。面对这一现象,人们提出了低碳经济概念,也逐渐认识到了开发、利用新能源的迫切性与重要性。本文主要分析、探讨了如何在低碳经济的背景下,有效地提高新能源开发和利用。
关键词:低碳经济背景下;新能源开发;新能源利用
低碳经济理念有两个方面的内容,首先是对新能源的开发与利用,其次是要充分利用现代的先进科技方法实现增效、节能、减排,低碳经济的最终目标是在少污染、高能效、低能耗的基础上实现社会经济的可持续发展。由于社会经济的迅速发展需要大量的能源作为基础,但是在全世界范围内的能源产生了紧缺现象,单纯靠对传统化学能源的增效与节能已经逐渐不能满足发展的需求了。所以,低碳经济的背景下,新能源的开发与利用就显得尤为迫切与重要。
1.新能源
新能源是与常规能源相对而提出的,常规能源就是被大规模开发与利用的、开发与利用的技术也比较成熟的能源,例如天然气、石油、煤与大中型的水电等,而新能源就是没有被大规模开发与利用的新型能源,例如海洋能、地热能、风能、太阳能、氢能、核能与现代生物质能等。与天然气、石油、煤这类化石能源相比,海洋能、地热能、风能、太阳能等新能源具有取之不尽、用之不竭的优点,而且在利用过程中也没有化石能源产生的污染物。但是在新能源的开发与利用的过程中出现了一些技术上或非技术上的问题,但是在新能源的开发与利用的过程中出现了一些技术上或非技术上的问题,所以,新能源的开发与利用工作任重而道远。
2.开发与利用新能源面临的问题
2.1成本高、效率低
以太阳能为例,在目前的技术条件下,我国利用太阳能发电一千瓦的投资大约是火电的10倍。太阳能发电的高成本、高投资,意味着在当前,大规模地开发与利用太阳能发电是不现实的。随着太阳能发电的技术改进、规模扩大与太阳能发电生产链越来越完善,降低阳能发电的成本虽然可以预期,但是在另一个角度上来说,生产太阳能发电基本的材料,即单晶硅、多晶硅而造成的能源消耗是非常高的,其规模化的、大量的生产反而可能会使常规能源提高价格,所以降低太阳能发电组件的生产成本又不现实。硅系电池是太阳能电池中技术发展最成熟、使用效率最高的一种,而硅系电池的成本却一直居高不下。在目前来说,太阳能电池板的主要材料是纯度已经高达百分之九十九点九九九九的高纯硅,即精确到了小数点后四位。但是这项技术已经被美国、日本、德国等发达国家的几家大型公司所垄断,我国在太阳能电池的制造过程中所使用的高纯硅大多数是靠进口的,一般价格都很高,从而提高了太阳能电池的制作成本,不能满足大规模推广与应用的需求。
2.2发电装置的寿命有限
目前在不考虑全天候考验的前提下,将风力、太阳能等新能源的发电装置的使用寿命设计为二十年。而在我国的中西部地区,条件比较恶劣,风沙对风力发电装置设备的磨损、侵蚀非常严重,缩短了风力发电装置设备的寿命。风力发电装置设备的生产技术必须要结合保护与控制、电力传输、自动控制、工艺制造与电机学、气象学、材料力学、空气动力学等的一种综合性的技术,所以,风力发电装置设备的技术含量是非常高的,相关风力发电装置设备的制造企业在制作风电设备时也要具备超高的制造技术与先进的设计观念。但是,即使在满足这样的条件下,也很难保证风力发电装置设备在二十年的时间里不出现故障。太阳能发电装置也存在着同样的问题。
3.新能源开发与利用的发展规划
3.1技术创新
新能源的开发与利用是一个发展前景比较好,但是技术还没有完全成熟的行业,对于此类行业,国家与相关高校、相关企业应该把重点更多地放在技术研发与创新上。对于国家来说应该把有限的资金放在研发上;相关高校应该响应国家的号召,与相关企业建立合作,努力培养出一些高素质的研发人员,为新能源的研发做出自己的贡献;研发新能源也需要市场上的公平竞争,企业应该不断通过创新技术,使成本不断降低,获得政府的资金补贴与政策支持,从而可以在市场竞争中脱颖而出。新能源行业在目前来说市场竞争力得不到提高的重要原因之一是社会大众对于新能源开发的期望太过于美好、将新能源在开发的过程中所面临的问题认为的过于简单,单纯地认为只要获得政府的资金支持,就可以实现在技术上的突破。但是在实际上,科学技术是把双刃剑,在带来社会财富的同时,也带来了一些技术陷阱、环境污染。所以,在创新、利用新能源技术的过程中,一定要学会趋利避害。
3.2对于新能源的开发与利用不能操之过急
在全世界范围内的能源利用方面已经进行了两次转换:第一次是从利用薪柴能源到利用煤炭能源,转换经过了二百多年;第二次是从利用煤炭能源到利用天然气、石油能源,一百年左右天然气、石油能源的比重就占了总能源比重的一半;而对于可再生能源的开发与利用则是第三次的能源转换。由前两次可以看出,能源转换的过程是非常缓慢的,虽然我们可以预期到在不久的未来,对于新能源的开发与利用将会出现很大的发展进步,但是此次能源转换的前景仍然模糊,除了技术原因之外,还要克服一些非技术上的困难问题,如新能源的分散性、间歇性、不稳定性而造成的问题。所以,对于新能源的开发与利用不能操之过急,应该循序渐进的进行可持续性的发展。
3.3重视生物质能的开发和利用
全球范围的原油价格增长,使得生物燃料得到了重视,但其结果却是造成以粮食价格迅速增长为源头的全球性生物燃料价格的通涨。就目前来说纤维素乙醇生物燃料技术已经趋于成熟,成本也已经降低了好几倍,从而使纤维素乙醇生物燃料的竞争力越来越强。纤维素乙醇是以甘蔗渣、农作物秸秆与林业加工废料等作为原料的第二代生物燃料。据美国通用公司的研究结果证明,与纤维素乙醇在生产时所消耗的能量相比,纤维素乙醇每加仑所产生的能量是前者的7.7倍之多,所排出的温室气体最高可以降低百分之九十六。因为纤维素乙醇生物燃料的能效较高与环境友好性也比较高,所以生物质能也是就目前来说唯一一个可以代替柴油、汽油,并进行大规模开发和利用的新能源,世界各国政府与群众纷纷都击打了对生物质能的重视程度。我国每年的粮食产量目前在5亿左右,由于粮食生产而产生的地下根茎、地上茎秆也有5亿左右。我国的人口数量众多,虽然用粮食制造生物燃料不太现实,但是利用农产品的加工废料、树木枝权、植物根茎、植物茎秆等制作纤维素乙醇生物燃料的方法应该受到提倡与推广。虽然生物燃料可以在很大程度上实现低碳、环保,但是在开发和利用的过程中还应注意二次污染、原料集散耗能等问题。
结语:
开发、利用新能源是一个长期的努力目标,我们不仅要注意到新能源在开发与利用的过程中的低碳、环保,还应该注意到其所存在的问题,如高成本、技术不成熟等。面对不同的问题,制定有针对性的发展规划,从而在低碳经济的背景下,提高新能源开发和利用的有效性。
参考文献:
[1]张一鹏. 低碳经济背景下的新能源开发和利用[J]. 中外能源,2010,11:28-32.
[2]巴毅,孙长利,周维,贾树花. 低碳经济背景下新能源产业发展与金融支持策略分析[J]. 华北金融,2011,05:44-46.
[3]吴辉. 低碳经济背景下的新能源技术经济范式研究[J]. 四川理工学院学报(社会科学版),2011,03:101-105.
[4]马杰. 浅谈低碳经济背景下节能和新能源产品的开发[J]. 科技风,2011,23:220.