王春梅,劉才章,周仕強(qiáng)
(1.貴州師范大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,貴州 貴陽(yáng)550014;2.中國(guó)水利水電第九工程局有限公司建設(shè)工程分局,貴州 貴陽(yáng)550008)
能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,也是構(gòu)成客觀世界的三大基礎(chǔ)之一。材料和能源一樣,是支撐當(dāng)今人類文明和保障社會(huì)發(fā)展的最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)今世界,經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,資源大量消耗,人均資源占有量不斷減少,環(huán)境急劇惡化,發(fā)展與自然承載力之間的矛盾日益加深,人與自然和諧相處以及人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)。如何處理好社會(huì)發(fā)展、資源消耗與環(huán)境保護(hù)三者之間的關(guān)系事關(guān)人類文明還能持續(xù)多久,人類能否在這個(gè)地球上長(zhǎng)盛不衰的生死存亡的重大問(wèn)題。
目前,中國(guó)的能源形勢(shì)最為嚴(yán)峻,人口眾多、資源短缺、人均占有量少。近幾年來(lái),每到夏天缺電、缺水、缺能源的現(xiàn)象困擾著我國(guó)的許多地方,接踵而來(lái)的“煤荒”、“電荒”、“水荒”和“油荒”,讓越來(lái)越多的人開(kāi)始品嘗到資源短缺的苦澀。水價(jià)、電價(jià)、油價(jià)等一漲再漲,但都不能從根本上遏制資源的過(guò)度消耗和減少?gòu)U棄物的排放。全球氣候變暖、兩極冰山融化、海平面上升以及幾十年甚至上百年不遇的自然災(zāi)害,大自然已經(jīng)向人類發(fā)出嚴(yán)重警告,節(jié)能降耗刻不容緩,節(jié)能減排已經(jīng)進(jìn)入臨戰(zhàn)狀態(tài)。
2007年以來(lái),節(jié)能減排開(kāi)始成為我國(guó)各級(jí)政府強(qiáng)力推進(jìn)的重大舉措,成為媒體和社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。一系列節(jié)能減排措施的強(qiáng)制實(shí)施,將大大緩解經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)帶來(lái)的環(huán)境和資源壓力,為順利完成“十一五”規(guī)劃要求,實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為推動(dòng)全民參與節(jié)能減排工作,國(guó)家科技部組織專家開(kāi)展了《全民節(jié)能減排潛力量化指標(biāo)》研究。該研究選取了百姓生活中衣、食、住、行、用等6個(gè)方面的36項(xiàng)日常行為,研究了每一項(xiàng)日常行為指標(biāo)的節(jié)能減排潛力。研究的結(jié)果表明,個(gè)人生活點(diǎn)滴中的節(jié)能減排潛力巨大,如果大家都積極參與,36項(xiàng)日常生活行為的年節(jié)能總量約為7 700萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤,相應(yīng)減排二氧化碳約2億t,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益十分顯著。
1978年12月20日聯(lián)合國(guó)第33屆大會(huì)第148號(hào)決議,新能源和可再生能源共包括14種能源,太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能、潮汐能、海水溫度能、波浪能、木柴、泥炭、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、畜力、油頁(yè)巖、焦油砂及水能。要實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,唯有開(kāi)發(fā)出綠色清潔、可循環(huán)利用的能源。世界各國(guó)應(yīng)高度重視新能源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,各級(jí)政府應(yīng)大力支持新能源的開(kāi)發(fā)并積極推廣新能源的使用。此外,各地區(qū)應(yīng)因地制宜,綜合考慮各方面因素,合理利用各種新能源。
我國(guó)大部分地區(qū)地面接收的太陽(yáng)能資源非常豐富,輻射總量為3 340~8 400(MJ/m2)/年,平均值為5 852(kJ/m2)/年,主要分布在我國(guó)的西北、華北、云南中部和西南部、廣東和福建東南部、海南東部和臺(tái)灣西南部等地區(qū)。太陽(yáng)能的特點(diǎn)是覆蓋面廣、無(wú)害性;其缺點(diǎn)是能量密度較低(約1kW/m2)、分散、受地理位置和氣候影響,存在隨機(jī)性,而且只有白天才有。但是作為地球能源的根本,太陽(yáng)能必將會(huì)越來(lái)越受人們的重視,這將給我們開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能資源帶來(lái)機(jī)會(huì)。但是就目前而言,如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能依然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
能源在電力方面的消耗占有相當(dāng)大的比重,工業(yè)用電、生活用電等大都依靠火力發(fā)電,而火力發(fā)電又幾乎是依靠傳統(tǒng)能源作為燃料,不僅大量消耗了資源,而且?guī)?lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染,給社會(huì)發(fā)展、生活起居等帶來(lái)諸多威脅和不便。要走一條可持續(xù)發(fā)展道路,就必須找到至少一種可循環(huán)使用,相對(duì)而言是取之不盡,用之不竭的新能源來(lái)替代傳統(tǒng)能源的地位。如在多風(fēng)的高原上修建大型的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電廠,在地?zé)岢渥愕牡貐^(qū)修建大型的并網(wǎng)地?zé)岚l(fā)電廠及太陽(yáng)能發(fā)電群等。
擴(kuò)大建筑及建筑群的能量來(lái)源自給自足,在城鎮(zhèn)郊區(qū)以及農(nóng)村等相對(duì)空曠的地方,修建的別墅或者小平房的房頂和向陽(yáng)面的外墻上安裝或裝飾太陽(yáng)能集熱器,條件允許的話,還可以進(jìn)一步將熱能轉(zhuǎn)換成為電能,并存儲(chǔ)起來(lái),以供自給自足,甚至還可向外界提供多余的電能。
如今,很多發(fā)達(dá)城市的公交車都已擺脫了傳統(tǒng)能源的束縛,或利用空架電線的電車,或利用新型清潔能源公交車即混合動(dòng)力公交車,或利用液態(tài)天然氣清潔燃料的新能源公交車。在一些耗能較大的大型艦艇上也已經(jīng)將核動(dòng)力技術(shù)引入其中。但就絕大多數(shù)交通工具而言,太陽(yáng)能才是既方便又可靠的動(dòng)力來(lái)源。因此,太陽(yáng)能與交通工具的結(jié)合必將引領(lǐng)一場(chǎng)可移動(dòng)動(dòng)力的革命。雖然,現(xiàn)在已有少數(shù)太陽(yáng)能汽車相繼問(wèn)世,但都未能全面推廣使用。不過(guò),近年來(lái),混合動(dòng)力汽車的出現(xiàn)似乎開(kāi)啟了新能源動(dòng)力汽車的過(guò)渡期。眾所周知,汽車在光照充足的時(shí)候,不論停放與行駛,車廂內(nèi)的溫度通常高得令人窒息。特別是夏天,汽車在行駛過(guò)程中也必須開(kāi)空調(diào)。可見(jiàn),汽車的外殼,特別是頂篷,是極好的熱量來(lái)源,若能充分利用好這些能量,將其轉(zhuǎn)換為電能,用于調(diào)節(jié)車廂內(nèi)的溫度,甚至可以用來(lái)提供汽車本身的動(dòng)力能源。按《BP世界能源統(tǒng)計(jì)2009》的統(tǒng)計(jì)來(lái)看,2008年全球每天消耗石油42萬(wàn)桶,如果太陽(yáng)能汽車得以在全球推廣,這將每年為全世界節(jié)約15 330萬(wàn)桶石油。
加大新能源開(kāi)發(fā)利用,將已開(kāi)發(fā)的新能源盡可能地用于社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面面,必將為節(jié)能減排建立卓越的功勛。能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,也是構(gòu)成客觀世界的三大基礎(chǔ)之一。隨著常規(guī)能源資源的日益枯竭以及大量利用化石能源帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題,人類必須尋找可持續(xù)的能源道路,開(kāi)發(fā)利用新能源無(wú)疑是出路之一。
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