新能源開發現狀范文
時間:2023-12-22 17:50:44
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篇1
1.1生物質能
20世紀50—70年代,溫嶺市曾興起過多次“大辦沼氣”的熱潮,推廣沼氣池3 200余口,至20世紀90年代,這些沼氣池已基本廢棄。從2006年開始,溫嶺市實施浙江省“811”污染整治計劃,開始對年存欄500頭以上的養殖場進行畜禽排泄物治理,至2011年的存欄生豬50頭整治工程,現全市共建成沼氣工程109處,總池容達到18 950 m3。通過實施規?;笄蒺B殖場排泄物的“減量化、資源化、無害化”處理措施,全市年可生產清潔沼氣207.51萬m3,折合標準煤1 630.35 t。
1.2太陽能
從自然條件看,溫嶺市屬日照量四類地區,全年日照總時數約1 850 h,年太陽輻射能達1 280 kW·h/m2,屬于太陽能比較豐富的地區,具有利用太陽能的良好天然條件,農村太陽能供熱、發電已成為溫嶺市農村新能源開發利用的一條重要途徑。溫嶺市農村新能源推廣部門早在20世紀80年代初就研制出雙筒型太陽能熱水器受到消費者喜愛。1990年,溫嶺市開始引進玻璃真空管式太陽能熱水器,經逐步推廣,太陽能熱水器市場前景廣闊。至2011年底,全市共擁有家用真空管式太陽能熱水器12.5萬臺,太陽能集中供熱工程9處,年可節約標準煤2.17萬t。預計隨著全市農村新能源發展力度的進一步擴大,太陽能熱水供應系統的覆蓋面將越來越廣直至遍布全市。與此同時全市太陽能路燈的安裝建設也從最開始的單一太陽能路燈發展到現階段的風光互補太陽能路燈。據權威統計,2006—2011年底,全市共安裝太陽能路燈(包括風光互補太陽能路燈)總計達2 978盞,預計未來發展勢頭將更為強勁。
1.3風能
溫嶺市地處東南沿海,常年風能豐富。目前在離江廈潮汐電站30 km處的東海塘,已由浙江風力發電發展有限公司、溫嶺市非普電器有限公司、溫嶺市東海塘圍墾開發公司3方合作的東海塘風電場項目,總裝機容量40 MW,單機容量2 MW,年發電7513萬kW·h,目前已建成使用,已成為全省最大的風電場。溫嶺市塢根鎮三面環山,一面瀕海,生態環境得天獨厚。據專家測算,平均風速6~7 m/s,到了臺風季節,風速達60 m/s,使物體表面壓強超過2 000 Pa。目前,該鎮范圍內建有一線標準海塘逾7 000 m,其中多半可以用來安裝大中型風力發電機,估計可供裝機容量1萬~2萬kW。
2農村新能源發展存在的問題
2.1缺乏相應的規范標準,農村新能源市場較混亂
目前,溫嶺市乃至整個臺州市都沒有出臺太陽能熱水器、太陽能路燈、燃氣灶具等產品標準。一些生產企業受利益驅使,部分商品經檢測質量不過關就投放市場,導致農村新能源產品市場魚龍混雜,損害了廣大消費者的合法利益。
2.2技術和管理人員缺乏專業培訓
農村新能源的開發利用是個復雜的系統工程,也是個全新領域,溫嶺市現有農村能源技術推廣人員僅掌握沼氣技術,對太陽能、風能技術較為生疏,因而還需對技術人員進行專業培訓,以確保農村新能源技術的推廣應用。
2.3政府主導和扶持力度不夠,對農村新能源技術的開發利用投入甚微
農村新能源技術的開發利用推廣是一個龐大的系統工程,涉及各行各業,開發技術(包括太陽能、風能等)和配件的科技含量都很高,前期開發及產品制造投入大、成本高,但用戶往往都是廣大農民,經濟條件有限,政府扶持力度微薄,僅靠農民自身難以享受到高科技、高技術帶來的實惠和便捷。盡管溫嶺市早在2009年就被確定為全省首個創建新能源綜合應用示范基地的縣級市,2010年10月被國家能源局等多個部委授予“全國首批綠色能源示范縣”稱號,中央和上級政府提出了加快新能源產業發展的戰略,溫嶺市也于2009年6月出臺《溫嶺市創建新能源綜合應用示范基地實施方案》的指導文件,但目前還沒有專門針對農村新能源的開發利用總體規劃,而且各級政府在加大工業新能源建設資金扶持力度的同時缺乏對農村新能源建設的投入和支持,導致相關部門“無米下鍋”,有關產業的發展也十分渺茫。
2.4管理體制有待完善
首先,農村新能源已成為全市新能源建設的一個重要組成部分,但其主管部門與負責風電場的東海塘指揮部以及負責新能源產業的市工業經濟局不隸屬于同一部門,各部門職能交叉,多頭管理,資金分散,對農村新能源的統籌發展極為不利。另外,還沒有建立一支強有力的管理隊伍,尤其是鎮(街道)一級幾乎沒有專門的管理推廣人員,僅依靠人數不多的市(縣)級農村新能源主管單位推廣效果不佳。
3農村新能源開發利用對策建議
3.1加強領導管理,保長效促發展
目前,溫嶺市的農村新能源工作存在多個部門管理的局面,不利于行業管理及規范農村新能源生產企業市場行為,影響了農村新能源技術的開發利用和推廣。建議溫嶺市政府根據《中華人民共和國可再生能源法》《中華人民共和國能源法》設立縣(市、區)農村新能源開發管理機構,統一規范行業市場,統籌管理農村新能源的開發利用[1]。
3.2健全管理培訓長效機制,多宣傳謀發展
健全農村新能源建設隊伍的培訓及考核機制,對各級不同層次的農村能源沼氣工程建設和管理人員進行再教育,尤其是要加大對提高農民素質和技術的培訓[2],不斷提高其專業技術水平和綜合管理意識。要強化農村新能源技術開發推廣的科普宣傳[3],借助輿論工具和媒體,通過各種形式在農村對新能源技術進行全面系統的推介,尤其是利用先進典型和成功經驗進行現身說法,為發展新能源營造良好氛圍,從而加快適應農村新能源又好又快發展的需要。
3.3加大對農村新能源開發利用的政策扶持,早規劃謀思路
根據目前溫嶺市新能源開發和利用的現狀,按照科學發展觀的要求,盡快出臺《農村新能源開發利用發展規劃》,確定農村新能源發展方向,加快推進農村新能源綜合開發利用建設。要建立推廣農村新能源技術的激勵機制和扶持政策[4],對沼氣等新能源研究開發的科研單位和企業從信貸、稅收、資金、項目審批等方面給予優惠,充分調動各方面投入新能源技術研發推廣的積極性。各級政府要增加資金投入,在支持工業新能源開發利用的同時,不忘農村新能源這片更為廣闊的天地,運用好“中央農村環境保護專項資金”和地方“配套資金”,著重解決農村新能源建設資金缺口大問題。
3.4健全農村新能源后續服務體系,優服務廣覆蓋
強化隊伍建設,成立農村新能源協會,以縣(市、區)為單位建立縣(市、區)、鎮(街道)、村3級服務站,并鼓勵扶持農民組建合作社、公司等專業組織,積極探索農村新能源物業化管理新辦法,實現政府行為與社會化服務并重。強化政府行政推進,各級政府在管理好后續服務體系的同時,發揚“小政府、大服務”的意識,及時有效地解決農村新能源建設中遇到的難題,為民辦實事、辦好事。
3.5健全大能源管理體系,大整合成一統
聯合發改、建設、國土、環保、農林等部門,按照浙江省體制改革要求,組建市新能源辦公室,或者成立市能源局,除貫徹實施國家、省市有關新能源的法律、法規外,還要承擔編制新能源開發利用規劃,負責新能源的行業管理、業務指導等工作,通過建立市能源局,進一步統籌全市的能源產業規劃,使溫嶺市的大能源格局不斷發展壯大。
4參考文獻
[1] 李明芹.加快可再生能源發展的戰略探討[J].理論探討,2007(3):9-12.
[2] 王斌,劉歡,鄭鋼.農村新能源開發利用現狀與展望[J].天津科技,2007(2):11.
篇2
【關鍵詞】可再生能源;低碳經濟;對策
一、大力開發可再生能源是我國實現低碳經濟的重要途徑
低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳經濟的實質是能源效率和清潔能源結構問題,核心是能源技術創新和制度創新,目標是減緩氣候變化和促進人類的可持續發展,即依靠技術創新和政策措施,實施一場能源革命,建立一種較少排放溫室氣體的經濟發展模式。全球氣候變暖促使人類進入“低碳經濟”時代,而作為發展中國家,我國面對“碳減排”與發展經濟的雙重壓力,聯合國氣候峰會后,我國在減少溫室氣體排放等方面將承受更大壓力。但由于我國正處于工業化、城市化發展階段,再加上人口和就業壓力,保增長仍是國民經濟發展的第一要務,因此我國“高投入、高增長”的經濟增長模式短期內暫時難以改變,“節能減排”必須要有新的思路,那就是改變我國不合理的能源結構,降低高碳能源在能源整體結構中的比重,也就是必須采用低碳燃料或者無碳燃料取代高碳燃料,可再生能源恰恰在這一方面能發揮舉足輕重的作用,尤其是在能源日益枯竭的背景下,必須尋找一種替代能源,特別是清潔的、低碳的替代能源,這種能源就是可再生能源。應該說,大力開發可再生能源是我國實現低碳經濟的重要途徑。
二、我國可再生能源開發現狀與問題
(1)我國有豐富的可再生能源可供開發和利用??稍偕茉词侵冈谧匀唤缰锌梢圆粩嘣偕?、永續利用的能源,具有取之不盡,用之不竭的特點,主要包括太陽能、風能、水能、生物質能和地熱能等。我國的可再生能源具有大規模發展的資源基礎,風能資源總量約為7~12億千瓦,年發電量可達1.4~2.4萬億千瓦時;太陽能資源豐富地區的面積占國土面積96%以上,每年地表吸收的太陽能大約相當于17000億噸標煤的能量;當前可利用生物質資源約2.9億噸,主要是農業有機廢棄物;可開發的水能資源總量約為6億千瓦左右,水能技術可開發量至少也在5億千瓦以上,年可提供電量2.5萬億千瓦時。(2)我國可再生能源開發與利用的現狀。我國是一個能源短缺的國家,政府一直重視可再生能源的開發與利用。上世紀50年代就開始大興水利發電,三門峽、葛洲壩都是享譽世界的大型水利水電工程。而自上世紀80年代,風電、太陽能、現代生物質能等技術應用和產業也在政府的支持下穩步發展。目前,我國的小水電、太陽能熱水器、小風電等一些可再生能源技術和發展已經處于世界前列。2009年,我國太陽能電池的產量達到了400萬千瓦以上,占到全球的40%以上。據悉,國家能源局正在牽頭制定新能源產業發展規劃。從目前的信息看來,預計到2020年,風電裝機有望達1.5億千瓦,核電裝機7500萬千瓦,光伏發電2000萬千瓦??稍偕茉吹拈_發與利用前景廣闊。(3)我國可再生能源開發利用過程中存在的問題與面臨的障礙。一是缺乏統一的管理,管理力量不足。目前我國可再生能源管理處于較分散狀態,有些地方又存在多頭管理的問題,可再生能源管理機構面臨職能缺失和管理真空問題,如電監會始終缺乏價格、準入等核心管理手段??稍偕茉垂芾頇C構的人員配置較少,中央政府僅有幾十人專司能源管理之責,專業的可再生能源管理人員更是嚴重短缺,與可再生能源的戰略性地位、日趨嚴峻的能源供應形勢以及可再生能源覆蓋的領域極其不相稱。二是可再生能源利用的推廣與普及還面臨諸多障礙。比如水電利用方面,我國的水電建設技術雖然非常成熟,但面臨著生態環境保護和移民安置等重大的制約因素;太陽能發電方面,太陽能光伏發電的成本仍然很高,我國光伏發電產業起步于20世紀70 年代,但目前我國的太陽能資源還遠遠沒有得到有效的開發利用,究其原因,除了光伏發電技術本身的限制之外,最主要的是太陽能光伏發電成本過高,幾乎比煤電還要高出10倍;風力發電方面,風電技術雖然進步很快,但風電介入電網過程中,現有的電網技術和管理模式成為制約風電規?;l展的重要因素;在生物質能的利用也面臨著資源分散和季節性的矛盾,等等。三是社會公眾對可再生能源利用的重要性和緊迫性認識不足。由于可再生能源資源評價、技術標準、產品檢測和認證等體系不完善,沒有形成支撐可再生能源產業發展的技術服務體系,宣傳推廣的力度不夠,導致公眾的認可度有待提高,影響了可再生能源的進一步推廣和深層次應用。
三、促進我國可再生能源開發與利用的對策
(1)建立可再生能源統一管理機構。要進一步完善可再生能源管理體制,整合能源管理相關部門的職能,建立統一的、強有力的能源管理專門機構,在能源部下設專門的獨立性較強的全國可再生能源管理機構,總攬可再生能源政策制定和管理權力,統籌規劃,引導可再生能源的開發與利用工作。(2)制定和完善可再生能源的相關立法保障。與可再生能源的特點及其發展相適應,我國要進一步致力于以立法來促進和保障可再生能源的開發和利用。我國的《電力法》、《節約能源法》、《農業法》、《水法》、《大氣污染防治法》、《放射性污染防治法》等多部法律中都有關于可再生能源的規定。2005年我國頒布了《可再生能源法》,確立了開發利用可再生能源的一系列重要法律制度。為了進一步修繕該法律,國務院能源領導小組辦公室積極組織專家、學者進行能源法的研究起草工作。但是,還需要出臺配套的法規、規章、技術規范和相應的發展規劃。目前亟待出臺《可再生能源法實施細則》和各地方政府關于貫徹《可再生能源法》的地方性法規。(3)加大宣傳教育的力度,讓低碳經濟和可再生能源的理念深入人心。低碳經濟的發展和低碳社會的建立與每個普通人的生活息息相關,需要社會各界的共同努力,需要公眾的大力支持。政府應充分利用媒體資源,運用多種手段宣傳開發利用可再生能源的重要意義,大力倡導和推廣可再生能源的利用,正確評估未來可再生能源的環境及社會價值;清晰認識可再生能源的特點,充分估計發展可再生能源的艱巨性和長期性,腳踏實地,循序漸進地推動可持續發展教育。(4)大力推進科技創新,推廣普及可再生能源的開發與利用技術。政府要加強政策引導,加大對可再生能源核心技術研發和產業化的支持力度,對具備創新優勢的科研單位給予重點扶持,鼓勵企業與高等院校、科研院所實行產學研聯合,加速可再生能源開發科研成果的轉化及產業化,推廣普及可再生能源的開發與利用技術。(5)完善各種配套政策措施??稍偕茉吹拈_發與利用是個系統工程,涉及到方方面面的工作,因此,要建立適應可再生能源發展要求的配套政策措施和制度,包括建立和完善規劃協調機制、補貼機制、市場監管機制和促進可再生能源發展的稅收優惠政策機制,還要實施可再生能源與社會和自然生態環境保護的協調發展的政策,完善移民安置、土地利用和生態保護配套政策。把可再生能源發展同經濟結構調整結合起來,把可再生能源產業作為一個新的經濟增長點來重點加以扶持、引導和管理,逐步提高相關產業的整體水平和市場競爭力。(6)培育可再生能源的需求市場??稍偕茉吹男枨笫袌鰰瓌涌稍偕茉串a業的發展。要通過宣傳和消費補貼對消費者進行有效的消費引導,逐漸培育可再生能源的需求市場。對使用可再生能源的消費者給予一定的補貼,對使用化石能源的消費者征收碳稅,以此來促進可再生能源的需求市場的形成。對于能源生產與供應企業,要進行政策引導,要盡快出臺鼓勵政策,鼓勵大型能源、電力企業必須購買一定數量的可再生能源產品;要求電力公司所發電中必須有一定可再生能源發電比例等。對新能源設備購買者、新能源電力的用戶、采用新能源與建筑一體化技術的建筑開發商、推廣及應用新能源技術的企業給予一定的財政補貼。
參考文獻
篇3
關鍵詞:低碳經濟;電力新能源;可持續發展
一、引言
在全面構建可持續發展的經濟模式下,中國政府高度重視能源的可持續發展?!笆濉币巹澲忻鞔_提出在2020年,我國每單位GDP的CO2排放量與2015年相比要求降低18%,并著重將電力行業作為重點行業進行管控。英國、美國等國家的電力行業紛紛致力于能源效率提升和清潔能源結構的優化,并在一定程度上實現了低碳發展的目標。從歐美先進經驗來看,電力能源的可持續發展是低碳經濟的主要實現路徑。而我國處于經濟高速發展階段,立足于可持續低碳經濟,促進電力能源可持續發展是我國當前急需關注的重點問題。
二、中國電力能源發展現狀
我國正處于高度工業化的發展時期,依靠煤炭的火力發電仍是主要的發電方式。2016年我國總發電量59897億千瓦時,其中依靠煤炭燃燒的火力發電占比高達71.60%,雖然相比于2015年火力發電同比略有下降,但與發達國家的發電結構相比,仍遠遠高于其他清潔能源的占比(見表1)。中國電力行業作為煤炭消費大戶,如果按照現在電力能源的消耗速度來算,煤炭的可開采期限將不足60年。同時,在產電過程中產生大量的CO2、NO2等溫室氣體,將不利于我國低碳可持續經濟的發展。目前,我國正逐步實施以下措施促進電力能源的可持續發展。第一,煤炭總量控制。控制煤炭消費總量將是國家“十三五”規劃中的重要任務,國家力爭到2020年,將煤炭消費總量控制在42億噸左右,煤炭消費比重控制在62%②。第二,改革煤炭清潔發電技術??紤]到當前我國的特殊國情,燃煤發電的大形勢在一定時期內并不會改變,因此清潔煤炭技術的研發成為了我國電力行業進行溫室氣體減排的必要路徑。我國早在2004年就提出了“綠色煤電”計劃,并設立了示范電站及示范項目,意圖提高燃煤發電能源轉換效率,降低燃煤溫室氣體排放量。第三,清潔能源的研發與利用。中國具備較為充足的風能、水能、核能基礎,政府鼓勵電力企業致力于風能、水能、核能等新能源的開發與運用,并為行業提供必要的資金和政策支持,以此來加快電力行業能源結構的調整升級,為今后的可持續發展提供根本保證。第四,建立碳排放交易市場。我國政府借鑒國際先進的碳減排經驗,分別成立了北京、上海、天津等碳排放交易試點,并明確提出要在2017年建立全國范圍的碳排放交易市場。我國電力、紡織、石油等重點行業作為溫室氣體高排放行業被強制納入其中,碳減排不再局限于紙上談兵,而是與企業的直接經濟利益掛鉤,這一舉措將倒逼電力企業內部對于能源利用開發的技術革新,從根本上促進電力能源的可持續發展。
三、中國電力能源存在的問題
目前,我國電力能源正實施包括煤炭總量控制、改革煤炭清潔發電技術、研發利用清潔新能源、建立碳排放交易市場等措施促進電力能源的可持續發展。但筆者對上述電力能源措施實施現狀進行分析,總結發現現階段可能存在以下幾點需要關注的問題:
(一)電力能源發展規劃不明確
如上文所述,我國當前的電力能源結構相對單一,主要以燃煤發電為主,其他清潔新能源的比重相對較低,且燃煤發電技術還不能滿足高效低碳、清潔環保的要求,缺少國家戰略層面的發展規劃。此外,我國煤炭資源大多數分布在西部欠發達地區,發電機組大多設置在中東部發達地區,“西煤東運”成為了當前采用的主要方式。但是這項舉措加大了發電過程的運輸成本,只能解決燃煤之急,并不能從根本上解決這一矛盾。目前,我國缺少與低碳經濟發展相匹配的電力能源發展規劃,對于燃煤發電減排技術的研發政策還不夠明確,不能從根本上轉變電力能源結構,滿足不了全國范圍的電力需求。
(二)新能源技術支持不夠
雖然國家鼓勵電力行業研發和使用新能源,但是由于技術壁壘、開發成本等原因,各種新能源開發技術的水平都不夠高。比如說風能發電中最重要的是風電場所的選址,如何測量一定時期內的有效風速,如何保證風速的穩定性是目前急需解決的問題。此外,太陽能發電設備如何降低成本、水能發電設備如何避免季節性影響、其他生物質等新能源設備如何完善收購處理過程等,均很大程度地制約了我國新能源發電的進程。
(三)新能源電價難以確定
隨著電力新能源的不斷發展,我國的核能、風能、太陽能等能源的發電初始建設成本較高,相應的新能源電價在一定時期內比燃煤發電的價格高,將影響電力行業對于發電方式的選擇。較低的銷售電價與新能源開發成本等因素成為了短期難以避免的矛盾,在緩解這一矛盾的基礎上,如何確定合適的新能源電價將成為我國新能源發電順利轉型的重要一環。
(四)新能源制度體系不夠完善
目前,雖然我國政府陸續出臺了相關的政策方針促進電力能源的發展轉型,但是仍缺少系統完善的制度體系支持。以核能發電為例,我國欠缺關于核安全管理的法律法規體系,核電技術標準也沒有統一的標準,具有專業資格高核燃料處理能力的核電企業、核電人才更是少之又少。制度體系的不完善將導致新能源發展的緩慢,影響綠色、安全、經濟的新能源發電體系的構建。
四、中國電力能源可持續發展建議
筆者從低碳經濟電力能源發展的視角,針對我國當前電力能源發展存在的問題,提出相關建議。
(一)制定電力能源發展規劃
我國政府需要全盤規劃低碳發展目標,將經濟規劃、環保規劃相掛鉤,結合各部門、電力行業以及社會公眾的意見為電力能源發展設置約束性指標,并實施全面的計量、監督與考核,不斷改進與優化。政府還需要從國家戰略層面全方位建設特高壓輸配電網,從跨區域輸煤發電向輸電轉變,解決當前發電與配電不均衡的矛盾。此外,電力行業需要在政府的資金政策支持下加大對燃煤發電清潔技術的研發力度,按照碳減排指標考核體系對自身碳排放量進行統計和分析,以結果約束過程,促進電力能源結構轉變。各級政府相關部門要建立信息共享平臺,對電力企業的碳排放量進行實時監測,并定期進行考評。
(二)強化新能源技術開發
要實現電力能源低碳轉型就必須要提高對新能源技術的研發工作。從國際先進的經驗來看,政府部門在電力行業新能源技術研究開發、示范和推廣中發揮著舉足輕重的作用,我們不僅要加大新能源技術開發的投入,還要根據國內資源特點,建立研究、開發和示范一體化管理體系,并組織科研機構、電力企業等單位共同建立技術研究開發機制。各電力企業要充分運用發達的信息資源,加強國際合作,學習貫通國外的新能源技術,為新能源發電提供必要的技術支持。
(三)深化電價體制改革
我國電價機制還不夠完善,特別是新能源電價定價方面。政府需要繼續深化電價體制改革,形成既滿足市場供求關系,又能考量資源環境成本的合理電價機制;對于電力行業可再生能源產電提高補貼標準,建立可再生能源補貼發展基金;加大對于電價、碳排放、低碳經濟的宣傳,引導電力企業、社會大眾提高對新能源的關注,從意識層面推進清潔能源快速發展。
(四)健全法律法規制度體系
政府部門要響應能源發展“十三五”規劃,共同推進電力能源相關的制度體系建設。以上文提到的核能發電為例,一方面需要健全核安全管理的法律法規體系,另一方面要完善電力企業核能發電制度保障體系,統一核電技術標準,為發電企業核電設施投資提供制度支持。電力新能源的發展離不開高素質人才,我們需要“以人為本”,制定系統的新能源人才規劃及培養方案,從而保障電力企業核心競爭力,保障電力能源的可持續發展。
(五)構建碳排放交易市場
篇4
關鍵詞:新能源 可再生能源 可持續發展
新能源是指相對于常規能源,在采用新技術和新材料基礎上,通過系統地開發利用而獲得的能源,主要指常規化石能源以外的可再生能源。根據聯合國1981年會議的定義,新能源和可再生能源包括太陽能、水力發電、風能、生物質能、薪柴、木炭、畜力、海洋熱能、波浪力能、潮汐能、泥炭、油母頁巖和重質油砂共14種。1981年8月,聯合國新能源和可再生能源會議之后,各國對新能源的稱謂有所不同,但達成的共識是,除常規化石能源和核能之外,其他能源都可稱為新能源和可再生能源,其中最主要的是太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能、氫能和水能。新能源和可再生能源不僅儲量豐富,而且可以循環利用。相對于化石能源,對環境的影響很小,但利用難度和受自然環境的影響都很大,分布比較分散,目前有很多關鍵技術還亟待解決。由于新能源和可再生能源從根本上克服了常規能源存量有限、污染嚴重的特點,所以有利于能源、經濟與環境的可持續發展。聯合國開發署(UNDP)和世界能源理事會(WEC)經過歷時5年的研究,于2000年發表了《世界能源評價》(World Energy Assessment)的報告,報告根據對未來社會、經濟和技術發展趨勢的分析,研究確定了21世紀全球能源發展的戰略方向。該報告認為,到21世紀末,新能源和可再生能源將成為世界能源系統的主角(王革華,2010)。
根據初步資源評價,中國新能源和可再生能源資源中,可開發水能資源約4億千瓦,小水電資源蘊藏量在1.6億千瓦左右;5萬千瓦(含5萬千瓦)裝機以下的小水電資源可開發量達到1.3億千瓦,這說明小型水電的發展潛力還是很大的。風能資源合計可開發量有10億千瓦,陸地上離地面10米高度風能資源儲量約為32.3億千瓦,可開發利用的資源量為2.5億千瓦,近??砷_發利用的風能資源儲量有7.5億千瓦。如果陸上風電場年等效滿負荷按2,000小時計,每年可提供電量5,000億千瓦時,海上風電年等效滿負荷按2,500小時計,每年可提供電量1.8萬億千瓦時,合計2.3萬億千瓦時電量。由此可以看出,中國風能資源十分豐富,開發潛力巨大,未來必將在能源結構中占據重要地位。全國2/3國土面積年日照時數在2,200小時以上,每年太陽能光熱應用可以達到17,000億噸標準煤;只要技術可行,成本可接受,如此巨大的太陽能資源的開發利用量是沒有上限的。中國是傳統的農業大國,因此生物質能資源十分豐富。農業廢棄物等生物質能資源每年可作為能源使用的數量相當于5億噸標準煤。根據中國土地資源開發利用潛力,未來50年內年可供開發利用的生物燃料能將超過2億噸。中國的地熱資源以中低溫為主,儲量十分豐富,其資源儲量占世界的7,9%,總資源潛力有2,000億噸標準煤;其中可供開發的高溫發電和中低溫熱利用的資源量分別為600萬千瓦和33億噸標準煤。中國有32,000公里的海岸線,其中大陸海岸線18,000公里,有潮汐能、潮流能、海流能、波浪能、溫差能、鹽差能等各種海洋能資源,其中可供開發利用量約5,000萬千瓦(林伯強,2010)。
一 我國開發利用新能源和可再生能源的必要性
長期以來,“富煤、少氣、缺油”的資源條件,決定了中國能源結構以煤為主,低碳能源資源的選擇有限。能源與環境是目前制約中國經濟與社會可持續發展的兩個重要問題。進入21世紀以來,國際社會能源供應、能源安全以及氣候變化問題日益突出,石油價格迅速上升。到2020年我國實現GDP翻兩番的發展目標,能源需求量將達到25-33億噸標準煤(倪維斗,2009)。屆時,中國能源供應不僅總量上面臨更大壓力,而且石油進口依存度將超過60%,能源供應安全也將面臨極大的挑戰。世界范圍而言,化石燃料消費形成的碳排放,是造成全球氣候變暖的主要原因。聯合國《氣候變化公約》已開始以減緩溫室氣體排放為主要措施,應對氣候變化。我國2007年碳排放量占世界總量的1/4,已超過美國成為世界第一。盡管發展中國家當前不可能承擔絕對地、強制性地減少碳排放義務,但是隨著發達國家減排承諾的履行,中國在未來國際談判中也將會面臨越來越大的壓力。在能源供應、經濟發展、環境制約的形勢下,積極發展新能源和可再生能源,節約和替代部分化石能源,促進能源結構的調整,減輕環境壓力,是保障國家能源與環境安全,促進經濟與社會可持續發展的必然戰略選擇(羅漢武,2010)。
“十二五”能源規劃的制定,重點圍繞實現中央提出的非化石能源比重增加和碳減排兩個目標展開。到2015年,來自天然氣、水電與核能以及其他非化石能源(主要是風能)的電力消費比重將從目前的3.9%、7.5%、0.8%上升到8.3%、9%、2.6%。而與此同時,到“十二五”末,煤炭在一次能源消費中的比重將從2009年的70%下降到63%左右,天然氣消費占比將從目前的3.9%提高至8.3%。為實現非化石能源到2020年達到15%的目標,我國將重點發展三類非化石能源,即核電、水電、非水能的其他非化石能源,包括風能、太陽能、生物質能。據測算,屆時核電規模至少達到7,500萬千瓦以上,水電裝機規模至少達到3億千瓦以上,其他生物質能的利用規模達到2.4億噸標準煤以上。而根據目前規劃,2015年中國天然氣利用規模會達到2,600億立方米;水電利用規模達到2.5億千瓦,核電利用規模達到3,900萬千瓦,水電和核電在一次能源消費中的比重將提高1.5個百分點;風電、太陽能等可再生能源利用規模將達到1.1億噸標準煤左右,占一次能源消費的比重提高1.8個百分點。
按照國家新興能源產業發展規劃(2011~2020年)和“十二五”能源規劃,我國將在2020年前投入5萬億元用于新能源產業建設。除了資金的投入,國家發改委聯合多部門“中國資源綜合利用技術政策大綱”,強調將重點推廣257項技術;國家能源基地建設正緊張推進,大型風電基地和太陽能光伏發電基地建設正在加速。從更廣闊的視角看,“十二五”與“十一五”最大的不同之處在于經濟的低碳轉型。在保障國家能源安全和應對全球氣候變化的雙重背景下,加快轉變能源發展方式無疑是“十二五”能源規劃的
關鍵所在。與發達國家相比,我國在減緩溫室氣體增長、保護環境的同時,還面臨著發展經濟、消除貧困、改善民生等多重任務的挑戰。
新能源和可再生能源是未來可持續能源體系的重要支柱。隨著中國新能源和可再生能源技術的成熟和產業的發展,新能源和可再生能源在未來能源結構中將發揮越來越顯著的作用。新能源和可再生能源領域的技術創新能力,將成為國家綜合競爭能力的重要方面,也將是國家經濟、社會發展和國家安全的重要保障。對中國而言,加強促進中國新能源和可再生能源的發展,具有顯著的前瞻性和戰略性意義。
二 我國新能源和可再生能源政策法規體系
目前,已有近50個國家頒布了支持新能源和可再生能源發展的相關法律法規,政策法規對新能源和可再生能源發展起到了重要的推動作用。我國《可再生能源法》自2006年1月1日起正式生效,自正式實施以來,雖然不盡如人意,但《可再生能源法》確立了新能源和可再生能源發展的基本法律制度體系,為可再生能源發展提供了一個法律框架,對可再生能源投資投入和可再生能源制造業的發展起到了積極的推動作用。它比較完整地規定了可再生能源開發利用的法律制度,有益于解決中國日益突出的能源供需矛盾和環境惡化問題。
2007年8月,國家發改委頒布《可再生能源中長期發展規劃》。該規劃提出了可再生能源發展目標、重點發展領域、投資估算和規劃實施的保障措施。規劃提出的總目標反映了從2005-2020年我國可再生能源發展的整體要求。根據這15年經濟和社會發展的需要,提高可再生能源在能源消費中的比重,解決偏遠地區無電入口的供電問題和農村生活燃料短缺問題,推行有機廢棄物的能源化利用,推進可再生能源技術的產業化發展。力爭到2020年使可再生能源消費量達到能源消費總量的15%。規劃還對水電、生物質能、風電和太陽能提出了分類發展目標;規劃也明確提出,到2020年可再生能源發電裝機容量(包含大水電)將占總裝機容量的30%以上,實現這個目標,必須加快可再生能源發展的步伐。
國家發改委2010年制定了可再生能源發展目標,頒布了《可再生能源發電有關管理規定》、《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》、《可再生能源電價附加收人調配暫行辦法》、《可再生能源產業發展指導目錄》和《可再生能源發展專項資金管理辦法》。國家發改委還與財政部等有關部門聯合頒布了《促進風電產業發展實施意見》、《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理,促進產業健康發展的通知》和《關于發展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》。國家發改委還牽頭在可再生能源發展的政策措施方面做了許多工作,風能和生物質能資源的普查工作也正在進行中。在降低可再生能源成本方面,還有其他一些措施,如通過平攤電價或實行價格補償等機制,計劃增加科技投入,提高可再生能源的市場競爭力。
三 我國新能源和可再生能源的發展現狀和存在的問題
目前,傳統化石燃料資源一直是當今世界的主要能源形式,但近年來,世界新能源和可再生能源的開發和利用發展速度非常之快,因此受到各國普遍的關注。世界各國大力發展新能源和可再生能源的原因主要在于:(1)傳統能源儲量有限,能源價格波動劇烈。3次石油危機迫使西方發達國家轉向國家能源安全的建設上來,其中一個重要途徑就是大力發展新能源和可再生能源,獲得充足和安全的能源替代形式。(2)傳統化石能源不僅具有高污染性,而且排放大量的二氧化碳?!毒┒甲h定書》要求發達國家在2008-2012年之間,將其溫室氣體的排放量從1990年的排放水平上平均下降5.2%,這使許多發達國家致力于開發和利用可再生能源??稍偕茉床粌H清潔而且對環境無害或危害很小,分布廣泛,適宜就地開發利用。(3)隨著技術進步和規模經濟的產生,可再生能源的生產成本逐漸降低。
相對于中國目前的能源資源和環境問題,新能源和可再生能源在中國電力工業中僅占很小的比例,除水電以外的可再生能源所占比重尚不足1%。由于新能源和可再生能源技術種類多,所處的發展階段也不盡相同,因此面臨的困難和問題也有差異。然而,其中普遍存在的問題是:(1)缺乏足夠的經濟鼓勵政策和激勵機制,政策的連續性和穩定性差,沒有形成具有一定規模的穩定的市場需求,影響投資者的積極性。由于新能源和可再生能源開發利用的時間和速度很重要,政府應當以豐厚的補貼和有效的稅收以及價格支持政策,盡快實現新能源和可再生能源的開發利用(陳元,2007)??紤]到新能源和可再生能源對能源安全的重要性以及日益嚴重的環境問題,在保證安全有效的前提下,對于新能源和可再生能源的開發利用,無論政府如何鼓勵,都不過分。(2)新能源和可再生能源企業在開創初期風險較大,贏利能力不強,較難吸引社會資金的投入。缺乏行之有效的投融資機制,使新能源和可再生能源技術的推廣應用受到很大限制。新能源和可再生能源技術運行成本低,但初始投資高,需要建立穩定有效的投融資渠道予以支持,并實行優惠政策,降低成本。(3)受技術水平的限制,新能源和可再生能源開發成本相對較高,與其他能源相比缺乏競爭力,其環保和社會效益在目前的市場條件下難以體現出來。新能源和可再生能源設備及產品的技術論證、檢查監督,也缺乏有資質認證的專業公司,增加了運行風險。(4)新能源和可再生能源的開發利用缺乏強有力的法規保障,尚未確立在我國能源發展中的戰略地位。(5)沒有建立起完備的新能源和可再生能源產業化體系,研究開發能力弱,技術水平較低,關鍵的設備仍需進口,一些相對成熟的技術缺乏標準體系和服務體系的保障。(6)可再生能源在向低碳經濟轉型的過程中扮演著重要角色。中國已經提出到2020年可再生能源占一次能源消費比重達到15%的發展目標。但距離大范圍普及利用,還面臨著高投入、高成本、技術瓶頸和商用化周期長等諸多難題。(7)對公眾的宣傳和教育力度不夠。公眾對開發利用新能源和可再生能源的意義認知程度低,沒有形成全社會積極參與和支持新能源和可再生能源發展的良好環境。
新能源和可再生能源的發展相對緩慢,需要特殊政策和努力去推廣應用??萍脊リP,降低生產成本,是推廣新能源和可再生能源應用發展的關鍵。但是,當前中國經濟發展的高投入、高能耗、高污染、低效率的粗放式增長方式造成中國能源后備儲量不足,資源過快消耗,從而影響能源安全和長遠發展,因此,發展新能源和可再生能源勢在必行。
四 加快我國新能源和可再生能源發展的對策建議
一般認為,技術成熟度是新能
源和可再生能源應用的瓶頸,但是忽視了一個被經驗所證明的規律:一個國家新能源和可再生能源的健康發展是本國新能源技術、產業鏈對接以及政策驅動的結果。中國之所以還在新能源和可再生能源發展過程中步履蹣跚,其主要障礙不是技術上的,而是戰略和體制上的。美國總統奧巴馬在就職演說中明確了美國國家戰略的幾大目標,其中第一目標是重新奪回新能源的領導權。美國迫切需要尋找替代傳統能源的戰略發展方向,新能源無疑是承擔這一重任的最好選擇。我們在國家層面上并未形成同時考慮所有能源利用和技術發展兩個方面的新能源戰略,幾乎所有影響了中國新能源發展過程的重要決策都是從行業的局部出發。一方面中國石油和天然氣資源短缺,煤炭在能源結構中的比重偏高,與生態環境的矛盾日益突出,單純依靠化石能源難以實現經濟、社會和環境的協調發展。另一方面,中國的新能源和可再生能源豐富,已具備大規模開發利用的條件,因此加快新能源和可再生能源的開發速度,提高新能源和可再生能源在能源結構中的比重,是目前中國新能源和可再生能源發展的首要任務。截至2008年底中國新能源和可再生能源發電累計裝機(不包括大水電)才7,600萬千瓦,與可開發利用的新能源和可再生能源儲量相比,目前已開發利用的資源十分微小,因此在促進新能源和可再生能源發揮作用方面,政府的支持力度應該更大一些,發展速度應該更快一些。具體的對策建議主要有:
1 進一步加強法律法規建設,保障規劃目標的實現
從現象上看,以往中國新能源和可再生能源發展緩慢的直接原因是技術造價昂貴,與常規能源相比缺乏優勢。昂貴的直接原因是新能源和可再生能源應用技術還不成熟,達不到規模經濟效益。進一步深入分析中國新能源發展的歷史,則發現不是技術不行,而是主導新能源和可再生能源應用的政策環境不完善,政策體系不完整。這些障礙的本質,是沒有真正把新能源和可再生能源發展納入國家戰略的考慮和規劃之中。從立法層面到技術應用層面都涉及了新能源和可再生能源,只是缺乏國家戰略層面的法律以及行政和全社會之間的協調聯動,多數條款缺乏與之配套的具體措施,可操作性不強。導致了新能源和可再生能源全面推廣的遲滯。為此,我們的新能源戰略需要一個系統的解決方案,將各類新能源全部納入,統一考慮,需要政府、企業和公眾的全面參與和踐行。應該結合我國的實際,借鑒國際經驗,尤其把強制性的制度手段落到實處。
2 加強政策支持力度,制定和完善相關的經濟鼓勵政策
在我國新能源和可再生能源還不能形成適度經濟規模的時候,需要政府在財政、信貸、稅收和價格等方面給予政策支持,目的在于吸引企業參與新能源和可再生能源開發建設,降低新能源和可再生能源產品的生產成本,盡快形成規模效益,增強其在我國乃至世界能源市場的競爭力。經濟鼓勵政策是指政府制定和批準執行的各種經濟鼓勵措施,如稅收減免、價格優惠、投資補貼等經濟政策。對新能源和可再生能源設備制造、部件引進實行減免稅收或享受稅收優惠政策;保證對新能源和可再生能源發電實行高電價收購;為開發新能源和可再生能源的企業提供貼息貸款和投資補貼;把新能源和可再生能源項目納入政策性貸款范圍,發放專項貸款;建立公共發展基金支持新能源和可再生能源發展;拉動和引導全社會增加投資,形成新能源和可再生能源上下游產業鏈條的持續發展態勢;建立鼓勵企業和私人投資機制,擴大投融資渠道,努力創造條件,鼓勵優秀的新能源和可再生能源公司上市融資。推動新能源和可再生能源政府采購政策,通過政府采購刺激新能源和可再生能源需求,培育新能源和可再生能源市場。
3 明確發展規劃和目標,建立協調的管理機制
總結國內外經驗,我國新能源和可再生能源發展要有明確可行的發展規劃和目標,確保市場規模和效益的逐步實現。根據新能源和可再生能源中長期發展規劃,科學制定規劃目標,并且將目標進行年度分解。規劃目標不僅要通過省級規劃和產業規劃,具體落實到每個省、每項技術和每個項目,而且要將規劃目標落實到具體的時間表,統籌安排,分階段實施,保證規劃目標的最終實現。新能源和可再生能源作為一種未來長期戰略能源,需要政府花大力氣實施有效的宏觀管理和調控,設置職能明確、管理有效的機構,建立以戰略管理為核心的管理機制,適應市場經濟發展和國際競爭的需要。政府要逐步從依靠行政手段推動新能源和可再生能源行業發展,逐步發展到政府部門制定政策、規劃和標準,主要依靠市場機制推動新能源和可再生能源產業發展。
4 建立新能源和可再生能源的產業創新體系,推進產業化體系建設
今后20年是我國新能源和可再生能源產業化發展的關鍵階段,我國的總體目標是要大幅度提高新能源和可再生能源的技術性能,降低成本,提高市場競爭力。到2020年,大多數新能源和可再生能源技術都應該達到規?;?、現代化生產的要求,實現商業化運作,為我國能源安全和能源清潔化使用做出實質性的貢獻。為此,需要建立新能源和可再生能源的產業體系,同時還要形成和完善產業標準和產業服務體系。新能源和可再生能源創新是一個動態的、復雜的過程,它不僅隨著世界能源供需矛盾的日益加劇和科學技術的持續進步而不斷發展,同時又面臨著經濟、社會、環境等諸多方面的問題,需要企業、社會、政府等多個主體的共同參與。只有在新能源和可再生能源的創新平臺、產業知識基礎與關鍵技術、創新投入機制、產業化政策等諸多方面不斷完善,我國新能源和可再生能源產業才能走上良性發展軌道,形成市場競爭力。
5 加快新能源和可再生能源方面的人才和能力建設
國家科技發展規劃和技術創新體系建設要大力支持新能源和可再生能源的科學研究、技術開發和產業化應用,以企業為主體,實現產、學、研相結合,整合現有的新能源和可再生能源技術資源,健全保護知識產權的法律體系,鼓勵創新,加快人才培養速度,建設新能源和可再生能源開發利用的人才培養基地,促進國內外信息交流。與國際標準接軌,加強運用適合于新能源和可再生能源工程技術的經濟環境評價指標體系的能力建設。加強對新能源和可再生能源重點行業和產品制造能力建設,加強人才培養,造就一批新能源和可再生能源產業的開創者和管理者。在政府的支持下,實施我國新能源和可再生能源產業化和商業化發展戰略。通過自主創新與引進、消化和吸收相結合,加快新能源和可再生能源技術進步和創新,力爭掌握新能源和可再生能源核心技術,實現新能源和可再生能源技術設備的產業化和本土化。
6 提高全社會開發利用新能源和可再生能源的意識,形成全民支持新能源和可再生能源發展的社會環境
加強全社會的科普教育,提高公眾利用新能源和可再生能源的積極性,樹立新能源和可再生能源是中國未來主體能源的觀念。各級政府應該率先支持新能源和可再生能源的發展,在政府采購計劃中積極購買和安裝新能源和可再生能源產品,帶動全社會使用新能源和可再生能源。建設新能源和可再生能源利用示范工程,鼓勵國家級大型企業利用新能源和可再生能源,并引導其積極投入到新能源和可再生能源的技術開發和設備制造中去。對企業和個人自愿認購高價格新能源和可再生能源產品的行為予以鼓勵。
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關鍵詞:能源;環境;教學
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0060-02
一、課程概述
能源是使一個系統能夠產生對外部活動的能力,在自然界中可以被人類用來獲取各種形式能量的自然資源就是能量資源,簡稱能源[1]。能源既是重要的經濟發展和社會生活的物質前提,又是現實生活中的重要污染來源。目前,我國能源工業主要面臨以下幾個問題:人均能源擁有量低、儲備量低;能源生產和消費結構依然以煤為主;能源資源分布不均勻;能源利用效率低;農村商品能源短缺等[2]。解決好我國環境保護與能源開發利用之間的矛盾問題,是實現我國社會經濟可持續發展的重要環節。社會經濟可持續發展必須在能源與環境生態的可持續發展基礎上才能得到實現,所以在人口高度密集,人均能源相對匱乏,自然生態環境十分脆弱的條件下,如何實現社會經濟的可持續發展是我國面臨的一項艱巨任務。這就要求我們不僅要改善能源結構,開發新能源及可再生能源,還要應用環境科學的知識,在能源開發和利用過程中,控制污染物的排放,實現綠色生產下的綠色能源[3]?!澳茉垂こ獭弊鳛楸究粕策x修課,主要以地質礦產、物理、化學、土木工程等相關領域的一般知識為基礎,系統講授能源工程的相關理論和基礎知識,環境保護和環境工程技術在能源開發中的相關工程技術,從而使大學生能掌握能源利用和制備領域的相關知識,了解改善能源結構、開發新能源及可再生能源等技術途徑,掌握在能源開發和利用過程中控制污染物的排放、實現綠色生產下的綠色能源應用等技術政策。通過課程學習,學生可基本掌握能源工程領域的基礎知識,了解能源研究領域國內外熱點的最新進展,有利于拓寬大學生的知識面以及培養其創新能力。由于本課程主要面向全校二至四年級大學本科生開設,且文科、理科學生均可選修,所以在實際教學過程中發現,部分學生(特別是文科生)對于本課程所需的地質礦產、物理、化學、土木工程等專業背景知識掌握較少,在理解一些專業性強的教學內容時會遇到一些困難。因此,如何將專業性強的教學內容講生動易懂是激發學生的學習熱情與興趣的關鍵所在。
二、教學目標
本課程作為南京大學全校本科生的通識課程,緊密結合南京大學“三三制教改”最新要求,一方面貫徹“四個融通”人才培養理念,以基本知識入手,繼承、發揚和創新“匡亞明學院人才培養模式”的成功經驗,通過綜合多媒體、板書、現場參觀等多種教學手段,使學生對能源工程與環境保護的基本內容有系統地學習,對能源與環境領域的前沿熱點研究問題有所了解。通過課程學習,有利于培養出知識面寬、對能源工程與環境保護都有所了解的復合型人才,培養出具有創新精神、實踐能力和國際視野的新能源和可再生能源行業頂尖人才,以滿足社會不斷發展的需要;通過該課程的建設,有利于繼續保持南京大學本科教學的優勢和領先地位。
三、教材內容
選擇合適的教材,是取得良好教學效果的前提。本門課程選擇的教材一方面不能太簡單,以避免用“科普常識”替代“通識”教學,要充分展現能源工程相關領域的專業知識及最新科研應用進展;另一方面也要考慮到不同專業(特別是文科專業)學生的需求與理解能力,讓他們可以充分掌握課堂所學內容。因此不能簡單照搬一兩門專業教材,需重新組織編撰本課程的課堂講義,真正做到深入淺出,將基礎知識與國內外最新研究進展有機結合。課堂的講義內容要解決兩個問題:第一,課程所涉及到的地質礦產、物理、化學、土木工程等相關領域的專業知識如何刪繁就簡,以適應不同專業背景的學生;第二,如何組織編排教學內容以易于學生理解,同時有機穿插介紹國內外能源工程領域的最新研究成果、應用現狀及相關產業政策法規,從而調動學生學習的主動性。針對以上問題,我們的措施是:首先,在第一堂課,為同學們介紹本課程的參考閱讀書目,通過閱讀地質礦產、物理、化學、土木工程等相關領域的基本科普書籍,使有興趣的同學可以快速掌握相關基礎知識;其次,在課堂講義中添加能源開發過程中的生態環境影響以及環境工程技術在能源利用中的實際應用,并輔助列出相關基礎知識點,將基礎知識與國內外前言應用有機結合,從而普及能源與環境專業的相關概念和知識;最后講授新型能源的開發和利用,如風能、核能、生物質能與潮汐能等課程的核心部分,引領學生把環保節能理論貫徹至現代能源工程內容中。
四、教學方式
本課程以課堂理論講授為主,充分利用現代教學手段,開展以多媒體教學為主、輔以板書示范的課程教學,將科技視頻、計算機模擬、現場動畫等多媒體內容融入教學設計。圍繞學生學習的多樣化和個性化需求,本課程有機開展師生討論、學生小組調研報告等教學活動,充分調動學生的學習積極性,全方位培養學生的學習實踐能力、創新意識和國際化視野。本課程所采用的幾種促進教學方法有:
1.豐富多樣的多媒體教學手段與內容。結合PPT講義將課堂的重點、難點內容清晰有序地列出,方便學生記錄筆記;采用大量的圖片、動畫生動形象地展示與知識點相關的科學原理、實際工程、儀器設施等,使同學們對能源工程有一定的感性認識;同時播放一定數量的科技視頻、計算機模擬現場動畫,將國內外最新的研究進展進行充分展示。
2.分組布置研究調研作業。針對能源工程領域的重大科技、應用、政策問題,讓學生分組調研匯報,化被動聽講為主動學習;把同學按不同專業背景進行分組,充分發揮學科交叉的優勢,促進不同專業同學們之間的學習交流,同時培養其團隊合作精神。通過布置研究調研作業,一方面快速培養了學生使用圖書館電子信息資源的能力,特別是現代化方式的終端檢索、光盤檢索和網絡查詢等科研基本功,學生基本掌握了從目錄、期刊索引和主題索引中查詢資料的方法;另一方面,研究調研作業可顯著提高學生的文獻利用與分析能力。面對海量的電子信息資源,學生在完成研究調研作業過程中,可以學會如何組織管理文獻,并對文獻的海量信息進行分析與總結。
3.積極開展學生小組調研報告中的師生互動討論。針對研究調研作業,定期組織學生以PPT形式開展小組調研報告,一方面可鍛煉學生制作科研PPT報告的能力,同時還可以強化同學的語言組織、文字表達、口頭表述能力。在PPT報告過程中,積極鼓勵學生之間進行提問與討論,極大地鍛煉了學生對問題的思考、質疑、提問與解答能力;與此同時,教師適時點評,穿插知識點介紹,展開師生互動討論,更有助于形成良好的學術討論氛圍。
五、考核方法
為了有效地提高教學效果,避免出現學生輕視上課、考前突擊背書復習等不良現象,本課程考核成績由課堂點名、課堂抽查、課外調研及開卷考試等部分組成。本課程學生學習成績考核,開卷考試成績占40%,課堂抽查成績占30%,課外作業占30%。多種形式綜合考核有效地提高了學生參與作業調研與課堂討論的學習熱情,有利于培養學生的學術興趣。
六、結語
本課程已開設3個學期,選課學生人數由80多人增加到140多人,學生的平均成績也在逐步提高。在教學過程中發現,課程內容的多樣化與教學方式的多媒體化是直接影響學生學習興趣與課堂教學效果的兩大因素。例如,在講授理論基礎知識中,穿插介紹研究領域內的相關最新研究熱點問題,可極大提高學生的學習興趣;播放教學內容相關視頻可使學生較容易掌握難懂的專業知識點,顯著提高教學效果。
參考文獻:
[1]黃素逸.能源概論[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]吳明明.我國能源消費結構調整的問題與對策[J].當代經濟,2011,(5):84-85.
篇6
【關鍵詞】生物質能源 石油開采 石油化工 節能減排
隨著可持續發展的推進,國家逐步提倡使用可再生能源。生物質能源即為可再生能源,以農作物,樹木,植物枯萎的殘體和家禽的糞便等為原料,進行直接燃燒或生物能源生產的產業即為生物質能源的開發與利用。
1 生物質能源開發的重要性和必要性1.1 非可再生性能源瀕臨枯竭
石油是一種重要的化工原料,也是國家必需的戰略物資,所以說石油工業的發展在一些方面上就是國家軍事實力和經濟實力的象征。近些年來我國快速發展,石油化工產業在我們生活中變得越來越重要,與人們的衣食住行、國家的國計民生緊密相連。石油也可以說是一個國家的血脈,但石油屬非可再生能源,終有用盡的一天。
1.2 非可再生性能源對環境污染嚴重
1.2.1 非可再生性能源開采對地層結構破壞嚴重
石油作為一種典型的非可再生能源,其開發的程序相對復雜,主要包括選址,打井,抽油,注水等過程,這些過程中對地層結構有較大的破壞作用。雖然抽完油要進行注水,但是由于水和石油的密度不同,長時間的石油開采必然會導致地層結構被嚴重破壞,導致地層土質疏松,甚至會發生底層塌陷。
1.2.2 非可再生能源利用對環境污染嚴重
眾所周知,石油等傳統非可再生資源的開采、利用可對環境造成污染。剛開采出來的原油內含有眾多物質,不能被直接很好的利用,需經過石油化工企業的加工提煉,提煉出我們日常生活中所使用的汽油、柴油,瀝青以及各種化工原料和產品。但是,開采、提煉原油的過程也是個污染環境的過程,直接導致大氣污染和水污染。隨著世界人口的增長和人們生活水平的提高,將有更多的化工產品和燃料被需要,更多的能源被開采,有更多的石油化工廠不得不開工建設。環境污染問題必然逐步加重。
鑒于此,我們必須努力提高技術水平,使石油化工單位產品排放更少的污染物,盡量降低對環境的污染程度,更要另辟蹊徑,探索清潔的可替代能源。促進環境與人類的和諧發展,
2 生物質能源開發的現狀
20世紀以來,全球性的非可再生能源危機讓新能源的開發變得迫在眉睫。生物質能源因其清潔、高效、可再生等特點而得到越來越多的人的關注。生物質能源是位居于全球三大化石能源之后排行第四位,我國對于生物質能源的開發主要有以下幾種:
2.1 沼氣技術
沼氣是指有機質在厭氧的條件下,有機質在微生物的發酵作用下產生的一種可燃性氣體。因其最初的發現位置是在沼澤地區,因此被稱為沼氣。此技術主要是使用厭氧法處理家禽的糞便,這項技術是在我國使用較早的生物質能源的開發技術,二十世紀八十年代左右,目前,很多國家都把沼氣當做生活燃料,西歐部分國家生物質能源發電并網量可占總發電量的10%左右。沼氣的開發和利用在我國起步較晚,但發展較迅速,獲得國家發改委批復的沼氣發電CMD項目已有多個。
2.2 熱裂解氣化
在一九七零年左右,很多發達國家就已經對這項技術進行了研究,其中一項名為流化床氣化的技術以其自身明顯的優點占據了當時發達國家生物質能源的開發市場,美國已有19家公司和探究機構從事生物質熱裂解氣化技術的探究和開發;加拿大12個大學的實驗室在開展生物質熱裂解氣化技術的探究,近些年來,我國等發展中國家也對這項技術進行了初步研究。2.3 生物質能源的轉化
目前,生物質能源主要有生物乙、丁醇、生物柴油等。生物質燃料油資源的開發技術開始于“八五計劃”期間,自“九五計劃”以后,國家發改委頒布實施了用糧食和傳統油料制備交通能源的戰略方針。[4]生物質能源的轉化主要是通過對植物油等代用油料的理化、酯化和裂解實現的。作為清潔燃料可以直接代替汽油等石油燃料,近些年來這項技術也得到了追捧。
2.4 壓縮燃燒方法
生物質壓縮技術可將固體農林廢棄物壓縮成型,制成可代替煤炭的壓塊燃料。成型燃料主要應用于兩個方面:一是進一步炭化加工制成木炭棒或木炭塊,作為民用燒栲木炭或工業用木炭原料。二是作為燃料直接燃燒,用于家庭或暖房取暖用燃料。
2.5 聯合燃燒方法
聯合燃燒是指將生物質壓縮,摻入燃煤等傳統燃料中進行混合燃燒的一種用能方式。聯合燃燒可大幅降低燃煤中的硫氧化物、氮氧化物的生成,高效環保,技術門檻較低,利用較廣。
2.6 垃圾焚燒方法
垃圾燃燒的燃燒是指將垃圾分類之后對可燃垃圾進行燃燒用能的去能方式。在使用這種方式進行去能時,要先將垃圾進行分類或者將垃圾研磨成懸浮液后進行沉降、過篩,然后再進行燃燒。實驗數據顯示每燃燒500t垃圾,可產生1W千萬?時的電量。這種垃圾處理方式可大大減緩環境壓力。
3 生物質能源的前景探析
我國現在所使用的能源中,生物質能源僅占能源總量的百分之十四,生物質能源開發具有很廣闊的前景。與此同時,生物質能源也有著自己絕對的優勢,這正是國家提倡生物質能源的一個重要原因。
目前,生物質能源的利用技術又傳喜訊。生物柴油加工技術目前已取得了實質性突破,一些發達國家利用餐廚廢油加工成柴油,并進一步加工轉化為航空煤油。與之相比,我國的生物柴油產業也已初步形成,為餐廚廢油的無害化處置、防止餐廚廢油流回餐桌開辟了一條新路,也為保障我國食品衛生安全作出了巨大貢獻。但生物柴油行業尚處在發展培育期,需要國家相關部門出臺更多的支持政策,嚴控餐廚廢油非法流向,需要有更多愿意承擔社會責任的企業加入生物柴油行業,發展生物柴油行業。
生物柴油加工技術的進步,為我們生物質能源利用技術的發展帶來了希望,大大提高我們開發生物質能源利用技術的信心,為生物質能源利用技術的開發,帶來光明的前景。
結語:生物質能源必然會發揮其明顯的優勢,逐步的加大自己在能源領域的比重,同時,生物質能源必然會逐步減小環境的污染,有力緩解企業節能減排壓力。
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篇7
關鍵詞:勘探開發;現狀;前景;古交區
1煤層氣概述
1.1概述煤層氣實際上是指煤礦中的一種烴類氣體,主要的成分是甲烷,是煤炭產生的伴生資源,一般吸附在煤基顆粒的表面,只有一少部分是存在于煤炭空隙或是溶解在煤層水當中。煤層氣屬于天然氣,但是并非是常規的天然氣,最近幾年受到各國的廣泛關注。煤層氣對我國的生產與化工產業具有非常重要的作用,是非常優質的能源與化工原料,也是當今社會的重要能源[1,2]。煤層氣之所以被廣泛的關注,是因為其用途非常廣泛,可以應用在工業、民用、發電、汽車、化工等諸多領域當中,而且是一種情節型能源。要想成功的利用煤層氣,就必須采用地面鉆井或者是瓦斯抽放系統這兩種開采方式,將其從井下開采出來。
1.2發展現狀根據我國調查顯示,在我國從事煤層氣勘探的企業并不多,數量有限,規模較大,實力較強的煤層氣勘探公司更是少的可憐。而且很多大型的勘探公司都是外資企業,本土企業甚少。目前,我國煤層氣開采地區主要集中在河南與山西等地區,這些地區煤炭存儲量豐富,含有大量的煤層氣。根據我國相關的數據資料顯示,至今為止,在地表下2000m以內的煤層氣儲量約為240億m3。與正常的天然氣相比,其存儲量約為天然氣的2倍多,是世界各國研究和開發的重點。煤層氣的開采和利用起源于西方國家,西方諸國很早開始研究煤層氣的勘探和開采工作,以及煤層氣的利用工作,在這方面的成就較高,生產技術與開采技術相對成熟。我國為了大力開展煤層氣勘探、開采工作,于2006年將其列入了“十一五”能源開發計劃當中,針對我國煤層氣現狀,制定了合理、科學的實施措施,為我國煤層氣勘探、開采企業提供了良好的發展機遇和平臺。之后,為了鼓勵煤層氣企業的發展,提高煤層氣的開發和利用,國家又出臺了多種扶持和補貼政策,使煤層氣的勘探與開采工作快速發展。在2007年,我國抽采瓦斯總量為47億多m3。這47m3億瓦斯當中,有44億m3來自井下煤礦,是06年制定計劃中規定數量的127%,可以說是超額完成勘探開采工作[3]。截至到2007年年底,我國的煤層氣開采工作做出了巨大貢獻,已探明的煤層氣儲量約為1340m3,每年用于商業的開采數量為4億m3,是非??捎^的。到2010年的時候,我國已探明的新增煤層氣儲量約為3000m3,實際的開采量達到了100億m3。
2古交區
2.1概述古交區主要位于我國山西省太原市的西部地區,處于太原市、文水縣與交城縣的交界處,隸屬這三個地區管轄域。古交區的總面積約為789平方千米,東西寬度約為32000m,南北長度約為38000m。本次論文之所以研究古交區的煤層氣,是因為古交區是我國單行的煉焦煤基地,在國內享有盛名,是優質煉焦煤的盛產基地之一。古交區地下煤炭資源非常豐富,煤炭存儲量客觀,所以伴生的煤層氣含量也非常豐富。根據相關的勘測、探查等,對古交區煤層氣存儲量進行了相關的統計,就目前為止,已探明的煤層氣含量約為829億m3。
2.2古交區地質特征古交區出現大量的煤炭與煤層氣資源,與其地質特征有著密切的聯系。從總體上進行分析,古交區實際上為復式向斜,發育次一級的褶皺及斷裂。通過對煤田勘探資料的研究,發現本次煤層氣地質構造并不復雜,相對簡單,大部分的地質結構為寬緩的褶曲,斷層發育非常少。所以說,古交區的單斜構造非常適合勘探,有利于當地煤層氣的勘探發現。地層研究。以界劃分古交區的地層,可以將其劃分為新生界、中生界與古生界三大類。新生界主要有第三、四兩系,第三系的厚度大約在40m之內,主要的構成成分是砂質粘土或黏土;第四系的厚度一般在1-330m之間,主要構成成分是粘土、亞粘土、砂質粘土和近代沖積層的砂石。中生界主要由三疊系組成,為劉家溝組,厚度約在276-1716m之間,地質組成成分主要由砂巖、泥巖和礫巖組成。古生界主要由二疊系、石炭系和奧陶系三個系列組成,二疊系分為上統和下統兩個部分,上統為上石盒子組合石千峰組,石千峰組的厚度為140m,主要構成成分為粗砂巖、紫紅色泥巖等,上石盒子組厚度在223-480m之間,巖性特征主要是各色泥巖和中、粗砂巖;下統主要是下石盒子組合山西組,山西組的厚度為56m,地質組成中的巖性特征為深灰色泥巖、粉砂巖和3-5層煤石炭系;下石盒子組的厚度為62m,地址組成中的巖性特征為黃色砂巖、粉砂巖和雜色砂巖。石炭系則是分為上統與中統,上統為太原組,厚度為106m,地質組成的巖性特征為灰白和深灰色砂巖、泥巖、粉砂巖,還有一些薄層灰巖,煤層數量約為5-14層;中統為本溪組,厚度約為106m,地質組成的巖性特征為雜色鐵鋁巖,和灰白色鋁質粘土巖奧陶系;奧陶系為中統峰峰組,厚度為470m-700m之間,巖性特征為灰巖、白云質灰巖和泥巖。
3儲層分析
通過對古交區地質特征的分析,可以看出含有煤炭資源的地層主要為二疊系下統山西組和石炭系中統太原組兩個部分。太原組含有的煤炭層數約為4-8層,煤層的厚度約為0.74-9.74m,平均厚度為6.50m;山西組含有的煤層數量約為5-8層,煤層的厚度約為2.1-7.78m,平均厚度為4.27m。
3.1特征古交區的煤炭資源非常豐富,煤層數量較多,但是單層煤層厚度較薄,厚度大多數都在2米以下。該種形式的分布特征也是我國煤層發育的一種代表類型,對這種類型的煤層濟寧勘探研究,有利于我國其他地區的地質勘探,能夠為其他地區煤層勘察提供經驗。古交區中的主力煤層總厚度約為20m左右,其深度多在1000m以內,方便煤層氣的勘探開發和利用。由于古交區地質特征的影響,該地區的主力煤主要集中在山西組與太原組內,山西組內部的煤炭資源主要分布在西北部,以瘦煤為主,該組煤層平均厚度約為2.3m。太原組內部的煤炭資源主要分布在中部的廟溝灰巖下面,以貧煤為主;太原組的西部地區主要以瘦煤和焦煤為主。山西組的內探資源相對穩定,煤層的平均厚度約為3.9m,在古交區中屬于厚度最大的煤層。太原組除了介紹的煤層之外,還具備環形薄煤帶,煤層的厚度在1-3m之間。初次之外們還有北西向展布的薄煤帶,其厚度約為2m。
3.2水文地質分析對古交區煤層氣進行勘探之前,需要對古交區的水分地質狀況進行研究,為今后的勘探開采奠定基礎。在古交區內,與煤層發生直接水力聯系的只有山西組、下石盒子組砂巖和太原組,這些水力一般都是以煤層為頂板,而區域內的煤層厚度較小,所以內涵水量較小,水性非常弱,在此地區內的地下水基本上處于滯流狀態[4]。
3.3生產條件分析古交煤生產條件分析。通過該區域的礦井觀察,結合鉆進取心技術,發現古交煤的割理發育良好,而且具有良好的滲透性,其具體參數如下表1所示。
4煤層氣勘探現狀
古交區與位于西山煤田當中,我國1956年就開始對西山煤田進行勘探,經過幾十年的發展,積累了大量的資料,所以有關該區域地質勘查工作方面的研究資料與文獻有非常豐富。截止到目前,西山煤田的勘探工作基本上完成了80%以上,雖說每個區域或地區的勘探程度不相同,但是對當地的煤炭資源也有了一定的了解。在西山煤田的勘探工作當中,僅僅是鉆孔工作就達到1400多個,探明地下煤炭存儲量約200多億噸。在該區域內,基本上無空白勘探區域,對已經勘探出的煤田分布、構造、質量已經有了初步的了解,為今后的煤炭開采和利用奠定了堅實的基礎。古交區煤層氣勘探方面的工作實施較早,早在上世紀90年代中期就開始了第一口煤層氣鉆孔施工。在今后的十幾年里,又陸續鉆出7口煤層氣井(XG2-4、GJ1-4)。在2007年的時候,合作方泛亞大陸公司在該區域內進行了煤層氣鉆井工作,完成了3口井的施工,井號分別為(GJ-01、GJ-02、GJ-03)。鉆井空座施工完成之后,采用測井、市井、取心、煤樣解吸等方式,對這三口井內部的煤層氣參數進行了解,對生產作業進行了可行性分析。在2010年的時候,為了更好的研究古交區煤層氣勘探工作,以GJ03-1、GJ03-2、GJ03-3、GJ03-4為重點實驗井組,對該區域的壓裂參數進行了試驗,實驗所得基本數據為下表2所示。
5開發前景
煤層氣具有諸多的優點,是世界各國爭先發展的對象,是當今社會發展的重要能源,能夠為我國的發展提供大量的能量。在今后,煤層氣勘探具有很大的發展空間和前景。(1)我國煤炭資源儲存量非常大,煤炭資源非常豐富,可利用、可開采煤層分布較廣,煤層位置適合開采,這些條件為煤層氣的勘探開采奠定了良好的基礎;(2)煤層氣產量高,可利用價值非常高,是重要的新能源,具有非常大的開發價值;(3)煤層氣是清潔型、優質型能源,有利于環境保護工作的實施,符合我國當前綠色節能策略的開展;(4)古交區域內的地質條件優越,為煤層氣的開發和利用提供了便利的條件;(5)古交距離山西省省會太原市非常近,具有良好的交通環境和條件,為煤層氣開發和運輸創造了條件,所以說煤層氣勘探開采具有非常好的市場前景。
6結束語
煤層氣具有非常重要的作用,是良好的汽車、民用、工業、化工燃料,對環境保護具有重要作用。因此,必須要重視煤層氣的勘探開發工作,通過分析古交煤層氣儲量與現狀,為當地的勘探與開采工作奠定良好的基礎,爭取盡早開采和利用,加快我國煤層氣的開采步伐。
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篇8
關鍵詞:吉林省;秸稈資源;綜合利用
中圖分類號:S216.2 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20151132004
隨著我國農業農村經濟持續健康發展以及農村新能源事業的建設,大量剩余農作物秸稈資源處理問題日漸凸顯。農作物秸稈資源的綜合利用已經成為政府、百姓和社會關注的熱點,如何減少焚燒、保護環境,如何高效利用、創造效益,已經成為擺在政府、社會面前的一項重大課題。吉林省作為農業大省、國家重要的糧食生產基地,農作物秸稈資源十分豐富,年產秸稈高達4000萬噸,其中僅玉米秸稈年產量就接近2700萬噸,生物質能蘊藏量豐富,秸稈資源綜合利用潛力巨大,應充分發揮這一優勢大力發展秸稈產業。如果吉林省的秸稈資源能夠轉化利用50%,將是一個巨大的新興產業。
1 吉林省秸稈資源綜合利用現狀
秸稈就其物質屬性來說,屬于很好的可利用物質,目前秸稈利用率也越來越高,可廣泛用作燃料、飼料、肥料、基料、原材料等。然而就全國來說,農村對秸稈的需求逐漸減少,秸稈已經是農村面源污染的新源頭,大量秸稈的處理成為了一個嚴重的社會問題。全國50% 以上秸稈仍然主要用作燃料,以直接燃燒為主。每年開春之后,農民第一件事就是在田間就地焚燒秸稈,煙熏火燎,還不衛生,導致空氣嚴重污染,也帶來道路交通甚至影響航空業,同時隱藏著巨大的火災隱患,雖然被政府部門年年封堵,但成效甚微,其能源利用率也僅為13%。
近幾年我國農村能源建設推出了秸稈氣化技術,以秸稈為原料,通過不完全燃燒或干餾,生成可燃性氣體作為燃料,滿足了人們對液體燃料日益增長的需求。也可以秸稈為原料,通過生物發酵產生沼氣作燃料,實現秸稈的完全生態循環和高效利用。這些生物質能源轉化技術可將能源利用率提高2~4倍,但應用很少。隨著農業機械化程度提高,耕畜減少。農用化肥被廣泛利用后,傳統的漚肥逐漸減少了,在秸稈大量過剩的地區出現了秸稈還田。也有一部分被作為原材料應用于造紙、餐盒、包裝板、隔音板、保溫材料、人造炭、活性炭等。
近年來由于政策扶持力度不夠,新技術研發資金投入不足,市場推廣力度不夠,沒有建立有效機制,導致秸稈使用技術比較低下,一些先進適用的機械化秸稈處理技術和裝備沒有得到廣泛應用,影響了秸稈綜合利用的效率和效益。
2 吉林省秸稈資源綜合利用存在的問題
2.1 秸稈資源利用方式簡單粗放
廢棄量大,利用率低,只占吉林省秸稈資源總量的 15%左右,主要用作農村生活燃料和牲畜飼料,大部分直接就地焚燒還田,這種處理方式看似快速、省時、省力,還能增加土壤有機質含量、改良土壤理化性質、培肥地力,但同時也潛藏著巨大安全隱患,產生大量煙塵,造成空氣環境污染。還有一些秸稈資源被用作工業原料和食用菌基料。剩余大量秸稈資源被農戶收集,田間堆棄,任憑風吹雨淋腐爛變質,浪費嚴重。實際上真正用于新能源開發利用僅0.5%左右。
2.2 秸稈資源利用附加值偏低
加工轉化能力不夠,用于新型能源開發利用的秸稈數量十分有限,用于秸稈固化、秸稈炭化、秸稈氣化和秸稈生物燃料發電的比重也普遍偏低。秸稈資源具有分散、體積大、季節性強等特點,不利于大型機械作業,收獲期短且勞動強度大,嚴重制約了秸稈資源的收集力度,加之后期貯運成本過高,運輸難度極大,原料供應難以保障,導致企業運營成本較高,所以大多停留在小規模、低層次、分散經營水平上,沒有形成大規模產業化格局。
2.3 長期資金投入不足,導致科技創新滯后
一些關鍵性技術尚未突破或存在著不成熟,秸稈綜合利用成熟技術示范推廣應用力度不夠,特別是一些適合廣大農村的低成本、高效益、小型化、多功能實用化處理秸稈技術缺乏,在一定程度上制約著秸稈資源綜合開發利用。
2.4 秸稈資源綜合利用利益機制尚不健全
雖然吉林省各地也出臺了一些扶持推廣秸稈綜合利用的優惠政策,但在實際操作中還普遍存在著綜合利用率低,工作機制不健全、落實不到位,高效秸稈處理技術推廣力度不夠,市場化利用機制不完善,缺乏可持續利用秸稈的利益激勵機制,沒有形成全社會共識的長效機制,這些因素嚴重制約了秸稈綜合利用產業化發展。
2.5 秸稈資源綜合利用技術示范宣傳不夠廣泛
廣大農民對生物質能的情況不了解,致使大量秸稈資源浪費。加大焚燒秸稈危害宣傳力度,向廣大農民發放國家關于管制燃燒秸稈的相關政策宣傳手冊,讓農民更直接地、更清楚地了解焚燒秸稈的危害以及如何科學合理處理秸稈的方法,如機械化秸稈還田、栽培食用菌等等,切實提高農民的法律意識和安全意識。有關部門應盡快制定相關政策,調動農民的積極性,推進農作物秸稈綜合利用。
2.6 秸稈資源綜合利用是一項復雜的社會系統工程
涉及到多學科、多層次的交叉,因而需要政府、科研院所和企業等多部門之間齊心協力、緊密合作。吉林省在開展秸稈資源綜合開發利用的過程中仍存在執法不嚴、監督管理力度不夠等一系列問題,各部門之間聯合也不夠緊密,秸稈綜合利用推廣受到阻礙,利用的效率和效益有待進一步提高。
3 吉林省秸稈資源綜合利用方案
加大實施秸稈還田,重點推廣玉米根茬還田、保護性耕作還田和秸稈腐熟還田技術。大力推廣秸稈機械化切碎還田技術,推進農機與農藝相結合,加大玉米收獲機和免耕播種機購置補貼力度,提高機械作業水平和秸稈還田效果,促進秸稈直接還田。
加快實施秸稈青貯大力發展秸稈養畜,通過政策扶持、項目帶動,技術服務、招商引資等形式,積極推廣秸稈飼料新技術研發和加工轉化,提高秸稈飼料化利用率,加快推進秸稈飼料加工企業發展,推動畜牧業結構調整,實現種養有機結合的循環農業經濟發展。
積極推進秸稈高端化、能源化利用,抓好秸稈制糖、聚乳酸、造紙等高端化利用重點項目,以及秸稈發電、生物天然氣、秸稈固體燃料等能源化利用項目建設,認真研究制定和爭取落實相關政策,建立健全秸稈綜合利用協調對接機制,幫助企業解決收儲、運輸等現實問題,加大秸稈綜合利用項目的招商引資力度,加快促進產業化發展。
大力發展秸稈資源生產食用菌。主要以吉林省的食用菌生產企業為龍頭,依托高校和科研院所科研優勢提供技術支持,積極引導廣大農戶將玉米、小麥等農作物秸稈用于食用菌栽培基料,其培養基用完后還可以實行廢料還田,形成食用菌―農作物秸稈―菌渣飼料―飼養業―有機肥料的農業生態循環產業鏈。該項技術得到推廣和應用,既可解決改善土壤結構,提高有機質含量和土壤肥力,解決露天焚燒秸稈這一難題,又可豐富人們的食物結構,幫助農戶和食用菌生產企業產生客觀的經濟效益,可以說為秸稈資源的綜合利用開辟了一條最有效、最持久的捷徑。
建設大型生物有機肥料生產廠,粉碎秸稈快速發酵制造有機肥料,該項技術已日趨成熟,應用前景廣闊,不僅可以“消化”大量剩余秸稈,還可以帶來可觀的經濟效益;利用農作物秸稈變廢為寶,建設大型秸稈炭化工廠,把秸稈炭化獲得炭粉,再將炭粉與化肥混合施于農田中,既可減少化肥流失,提高化肥利用率,又可增加糧食產量,可謂一舉多得;秸稈生物燃燒環保發電廠建設,促進清潔再生能源開發利用,形成完整的秸稈綜合利用產業鏈,不僅可以形成新的經濟增長點,增加農民的收入,還可以有效緩解能源短缺,改善生態環境;大型秸稈固化裝置建設,將農作物秸稈壓縮為棒狀、塊狀等成型燃料從而提高其運輸和貯存能力,改善秸稈的燃燒性能,提高利用效率,實現生態效益、經濟效益和社會效益的同步提高。
4 吉林省秸稈資源綜合利用發展對策及建議
4.1 制定政策,加大資金投入力度
對秸稈還田、秸稈氣化、秸稈固化等關鍵技術和設備給予適當資金支持。對從事秸稈發電、秸稈干餾、秸稈有機肥生產、秸稈飼料加工等秸稈能源化生產企業實施補貼。加大對秸稈綜合利用項目政策性貸款的扶持力度,制定和完善相應的稅收優惠政策。
4.2 重視技術研發,提高科技支撐水平
加強與省內相關高校、科研院所合作,集中各自科研、人才優勢,整合資源,形成以產學研一體化的科技創新機制。共同探索秸稈綜合利用的新思想、新方法、新途徑,共同構建吉林省秸稈資源綜合利用的高端創新平臺,并結合我省實際,加快秸稈資源綜合利用的科技對接和科研成果轉化,形成收集、運輸、飼料化、肥料化、基料化、燃料化的秸稈綜合利用的技術體系,為推動和促進資源節約型和環境友好型吉林發展貢獻力量。
4.3 政府部門轉變職能,制定合理有效措施
首先應立法或采取有效措施禁止農民焚燒秸稈,加強秸稈禁燒的巡查與檢查,加大環境保護和監察力度,實時監測空氣質量,發現問題及時反饋。當然要想徹底禁燒秸稈,光靠環保一個部門是不行的,還需要科技、農機等多部門開展聯合行動,不斷加大成熟秸稈綜合利用技術研發資金投入和推廣力度,加強農機技術推廣促進農業機械化發展,提高秸稈綜合利用效率。
4.4 高度重視宣傳培訓,引導農民群眾轉變思想觀念
通過廣播電臺向群眾宣傳秸稈禁燒工作,利用氣象信息平臺信息以及電視臺播放滾動字幕等形式在全社會范圍內開展秸稈綜合利用的科普宣傳。深入田間地頭,走村入戶,在各街道張貼標語、懸掛橫幅,采取流動宣傳車巡回等方式宣傳焚燒秸稈對生態環境破壞的嚴重性,為秸稈禁燒工作營造良好的氛圍,提高農戶秸稈禁燒的自覺性。
5 結語
吉林省作為全國的農業大省,秸稈資源十分豐富,利用秸稈轉化為生物質能源,已成為吉林省實現能源品種多樣化和可持續發展的重要替代能源。加強秸稈資源綜合開發利用,以秸稈為原料開發生物質能源,不僅可以有效節約資源,減少二氧化碳排放,保護環境,還可以增加農民的收入,直接推進農村經濟的發展,培育新的經濟增長點,實現農業的可持續發展。
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篇9
【關鍵詞】俄中關系;能源合作;國際能源合作框架;國內能源法
一、俄中能源合作的歷史與現狀
俄羅斯與中國之間的政治與經濟關系經歷過磕磕絆絆的發展階段,直到21世紀,兩國的蓬勃發展及世界市場所發生的變化,促進了雙方經濟甚至政治關系的改善。俄羅斯與中國兩國克服了許多困難,通過2001年7月份簽署的睦鄰友好合作條約,固了發展成果,才行至今日的經濟、政治長期合作階段。如今俄中兩國已互為利益合作伙伴關系,并有以此為基礎的全球戰略計劃。能源合作是兩國合作的重要組成部分。
中國自1993年起從石油凈出口國轉變為石油進口國,2013年則躋身世界第一大石油進口國。20年間,中國對石油的進口呈現出階梯式遞增。隨著這一變化,中國在俄中兩國的石油合作中也經歷了先冷后熱的轉變。經濟的發展驅動著中國探尋更為廣闊的石油貿易伙伴,而與中國山水相連,且油氣資源豐富的俄羅斯便是不錯的選擇。俄羅斯作為世界最大的能源供應商之一,與中國在能源領域合作則給俄羅斯分散出口能源的機會,更有重要的是,給俄羅斯遠東和西伯利亞地區發展基礎設施的機會。
俄羅斯與中國之間的能源合作發展可分為四大階段:葉利欽階段、普京時代、梅德韋杰夫紀元、普京新紀元。在葉利欽治理階段(1992年至1999年),當時的俄中處于低合作階段,但還是使得兩大國漸漸地發展起來。2000年至2008年俄中能源合作在戰略伙伴關系范圍繼續增強并發展其法律基礎,《俄羅斯聯邦和中華人民共和國之間的睦鄰,友誼及合作的協議》作為俄中關系歷史的重要里程碑,其在北亞區占俄中兩國之間戰略合作發展的主要地位。2008年5月23日應中華人民共和國主席的邀請俄羅斯聯邦總統德米特里?梅德杰夫訪問中國,俄中之間的能源合作在2008年至2012年時間內蓬勃發展,并構成俄中之間合作和戰略互相作用的主要組成部分。2013年3月22日中華人民共和國主席與俄羅斯聯邦總統普京在莫斯科簽署《中華人民共和國和俄羅斯聯邦互相利益合作和戰略作用全面關系深化的聯合聲明》。2015年5月8日中華人民共和國主席訪問俄羅斯并跟俄羅斯總統普京進行談判。雙方簽署一系列涉及能源,航空,金融等領域的協議。雙方亦聯合聲明把歐亞經濟聯盟與北亞工基礎設施項目“絲綢之路經濟帶”實現對接。
目前為止俄羅斯與中國之間的關系處于歷史上的全新階段。根據俄羅斯和中國最近的巨大變化,兩國之間戰略合作十分必要。俄羅斯和中國互相有著多領域的共同利益,且雙方外交關系的改善及合作在為區域和國際安全發揮重大積極性。
二、俄中現有能源合作法律機制存在的問題
(一)俄羅斯能源法律法規存在的問題
首當其沖的缺陷是法律制度的不穩定性,這是俄羅斯所有法律的通病。近十多年的實踐充分表明,接近70%的俄羅斯法律條文無法有效實施。連執法機構也對法律法規的朝令夕改不知所措。造成這種局面的主要有以下幾個原因。首先,俄羅斯對外合作政策的變化難以預測。在通常情況下,外資無法參與俄羅斯能源資產的私有化過程。在這一過程中,俄羅斯金融寡頭的勢力不斷增強,壟斷資本與政治權力高度結合,對私有化活動和政府的政策走向具有重大影響力。其次,在經歷了蘇聯解體的社會動蕩之后,俄羅斯政治、經濟、法律和社會環境都不穩定,尤為突出的是,稅收制度、對外合作制度不完善、不合理和不穩定。俄羅斯的民主制度和制衡機制比較脆弱,因而,民眾倍受國家能源豐富和人民物質生活得不到充分滿足這一矛盾關系的困擾。更糟糕的是,機能紊亂的政治和經濟形勢接踵而至。豐富的能源與軟弱的公共結構相交融,便生成了滋生貧窮、腐敗和不平等的社會土壤,同時削弱了民主的力量。受制于俄羅斯稅收制度,外國能源企業普遍感覺,投資油氣上游領域的新項目基本無利可圖,這使得為數不少的能源資本望洋興嘆。與此同時,沒有足夠的資金,沒有配套完善的能源基礎設施,俄羅斯能源興國戰略的順利實施失去了重要支撐點。
俄羅斯的能源法律不夠健全和完善,有時,聯邦法律與地方法律相脫節,不同領域的法律對同一類問題的規定不盡相同。一些法律的變動較頻繁是最值得注意的。比如,俄羅斯頻頻調整其油氣資源國家政策。在前幾年,俄羅斯因為石油價格高而加強控制油氣資源,降低了外國石油企業的利潤。政策變化多端,使外資企業在俄羅斯投資和經營過程中最為頭疼。
目前,俄羅斯油氣領域的對外開放存在諸多限制,《產品分成協議》正在限制實行。俄羅斯限制實施《產量分成協議法》對俄中雙邊合作不可避免地產生了消極影響。復雜也是最難以解決的問題,是國家對自然資源所有權的分離。與此同時,俄羅斯聯邦當局、聯邦主體和地方自治機構對地下資源的權利產生了分離?!抖砹_斯聯邦憲法》第十一條甚至在法律上沒有確定權利分離的形式。但是,聯邦法律《地下資源法》第三條至第五條規定了俄羅斯聯邦國家機構、俄羅斯聯邦主體和地方自治機構對利用地下資源關系調節的補償條款。《俄羅斯地下資源法》規定的對俄中雙邊能源合作具有消極影響的條件,除了上述的聯邦和聯邦主體能源所有權分離的矛盾以外,還有對進入資源開采領域的企業門檻的提高。根據現行《俄羅斯地下資源法》的規定,儲量在7000萬噸以上的油田、儲量在500億立方米以上的氣田均被列入“戰略礦床”。對中石油、中石化等中方能源巨頭來說,在此標準以下的油氣田規模太小,如果投資則得不償失。
(二)中國能源法律法規存在的問題
目前,中國施行的與能源相關的法律、政策,都是中國在推進改革開放和建設社會主義法治國家的進程中陸續制定出來的一些專業立法和產業政策。由于中國立法的滯后,導致出臺的這些法律時效性不強,進而導致其在國際能源合作中發揮不了多少作用,主要表現在以下六個方面。
1.能源立法相對滯后。在專業法、能源相關法和能源政策相互交織的局面下,沒有形成統一的以產業立法調整為主導方向的能源調控體系。
2.現行能源工業的專業立法一般是由政府部門的行政法規和規章體現出來的,但從法律角度來講,其效力等級偏低,在形式上看其明顯不成體系,而且目前已經出現體系上的矛盾與混亂。
3.政府相關能源部門的執法機制不健全,尤其是政府在能源領域的監管機制不健全。比如:中國在油氣能源產業的戰略性發展規劃方面存在很多明顯的不足,中國政府既沒有預先制定好長期有效的發展規劃,也沒有對相關的指導性工作有一定的前瞻性計劃,等等。
4.在中國國內能源市場上,缺乏穩定有效的市場競爭機制。目前,中國的能源企業基本屬于國有性質的企業。因此,針對這種現狀,導致中國在能源市場上缺失公平有效的市場競爭機制。進而一方面使國內能源企業在能源貿易、能源開發、能源投資等領域獨立自主性和創造性不足;另一方面在面對國際能源市齔魷幟茉次;時,中國政府的宏觀調控機制無法靈活發揮作用。
5.能源利用效率低,影響中國環保工作的開展。我國現行的與能源效率相關法律規定體現著明顯的滯后性,比如,中國2005年制定的《能源效率標識管理辦法》,屬于宏觀性指導規定,在實踐中可操作性不強。而且,中國早在1989年就頒布了《環境保護法》,但是并沒有改善因能源的開發利用造成的環境污染問題,相反環境污染卻越來越體現出進一步惡化的趨勢。這也可以很明顯看出是由于《環境保護法》嚴重滯后所致,此法是在上世紀九十年代制定施行的,有一些過于陳舊的條文明顯已經不能適用于中國當前的環境保護現狀。
6.各級政府部門在能源的執法方面體現出了體制不順、力度不足等特點。目前,雖然中國的能源法律、政策和執法機制有不健全的一面,但就目前來看,政府相關部門在現有的能源法律制度上卻不能有效地貫徹執行,沒有形成高效的法制程序。
三、俄中能源合作法律機制的改善
(一)多維度改善雙邊合作
為改善兩個能源合作機制,互惠互利促成雙方能源事業發展,應當從多個方面加強雙邊合作,例如完善能源協議、加強管道運輸管理、簽訂稅收協定、發展環保和新能源產業、促成爭端解決機制建立。
1.完善能源協議。俄中能源合作的法律依據主要是一系列雙邊政府間協議和企業間協議。仔細查閱俄中能源合作的專門協議,我們很容易發現其中的法律效率低、內容不完善、操作性不強等問題。為了解決前述問題,俄中政府應當加強磋商會晤,既要充分考慮合作的長期戰略,又要指導各能源領域合作的具體方式,以盡早簽訂效力較強、操作簡便、體系完備的能源合作專門協定。
2.加強管道運輸管理。因為管道運輸具有特殊性,諸如過境自由、非歧視和不妨礙等的國際法原則對跨國能源管道運輸的規制顯得尤為重要。在俄中跨國能源管道運輸政府間協議中,要明確國家對能源管道運輸的管轄權范圍,明確規定有關國家的權利和義務。換而言之,政府間管道協議要起到有效保護跨國能源運輸管道的作用。
3.發展環保和新能源產業。在俄中經貿史上,兩國間政府和企業簽訂的能源協議偏重石油貿易合作,這從形式和內容上看,都比較單一。目前,俄中兩國政府已達成共識,按照市場原則,互利共贏地開展長期全面的能源合作。俄中能源合作領域改變了昔日的單一模式,即將迎來在油氣、核能、電力等領域多頭并進的嶄新局面。中國企業應該在政府的大力支持和正確指導下,與俄方達成協議,加強能源開發技術與新能源的合作。目前,環境問題在國際能源問題中的重要性凸現出來。環境問題對國際能源工業、市場供求和價格走勢的影響越來越大,任何政策和法律的制定都必須要考慮環境保護和環境安全問題。
4.促成爭端解決。如果俄中兩國企業間產生合作爭端,一般路徑是將爭端提交給一國國內法院解決,前提是沒有仲裁條款的約束。除了外交和政治手段,仲裁也不失為解決俄中政府間能源合作爭端的好辦法。仲裁應采用雙方都承認的國際規則。比如提交ICSID裁決,這理應成為解決俄中能源投資合作爭端的最后手段。在理論上,這沒有一點問題,但截至目前,ICSID尚未受理過俄中投資爭端的案例。
(二)完善兩國國內能源法制
能源問題是關系到國際、國內的政治、經濟、軍事和環保的重大問題。單就石油、天然氣或國內的能源立法,根本無法起到系統性調整一國整體能源的目的。因此,沒有基本法作指導的能源法律體系,對外能源法律制度的構建也將成為無源之水,無本之木。世界重要的能源消費大國都有自己的能源基本法指導本國的能源發展。另外,隨著中國能源需求的快速增長,如沒有新的政府法律政策出臺,建立完善的能源法律體系,并且有效地予以實施,中國的能源巨大消費會影響中國未來的經濟發展與環境保護建設。
中國對外能源合作法制的首要目的和終極目的都是通過立法,確保穩定而持續地擁有或獲得能源資源,滿足國內能源需求,從而保障國內經濟穩定運行,維護國家利益。
(三)多邊法律框架下完善合作機制
要加強俄中兩國在多邊框架下的能源合作,較為便捷的途徑是改進上海合作組織的能源合作方式。在2006年,俄羅斯提出在上合組織框架內成立能源小組,以建立一個能夠顧及能源生產國、過境運輸國和消費國之間利益平衡的能源協調機制。關于能源小組的具體設置,每個成員國尚未達成統一意見。在上海合作組織的框架下開展俄中能源合作,不僅符合雙方利益,而且依靠地緣優勢,完全可以帶動俄中與中亞國家之間的能源合作,達到雙贏甚至多贏的局面。此外,在穩定俄中雙邊能源合作的基礎上,兩國應積極參與建立東北亞及亞太多邊能源合作機制。由于地緣政治結構和自然資源的千差萬別,能源對東北亞地帶而言是一把雙刃劍。一方面,能源可能造成大國對抗從而快速加劇地區緊張;另一方面,通過新形式的重要合作,各國之間的矛盾可得到有效化解。積極推進能源合作,無疑可以對整個東北亞的局勢穩定起到建設性作用。因此,應積極發揮上海合作組織的作用,在繼續發揮上合組織打擊“”作用的同時,重視上合組織的法律機制,借上合組織建立有利于中亞和東北亞地區經濟貿易和能源合作的機制,以此提升俄中在中亞和東北亞地區的能源合作水平。
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篇10
[關鍵詞]風電并網;電力系統;安全穩定;新能源
[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2016. 06. 068
風能是一種新型的清潔能源,能夠最大程度降低對自然環境的污染,但是由于風能自身有著較為突出的間歇性和隨機性特點,致使風能發電同傳統發電廠動力發電存在明顯的差異?;诖耍L能發電擁有傳統發電機組所不具備的特性,并網建設后在一定程度上將會對電網系統正常運轉產生影響。但就當前風電場建設現狀而言,自身規模較小,以至于并網后產生的影響并不突出,隨著風電場規模的擴大,風電并網對電網系統的影響必然隨之擴大。由此看來,加強風電并網對電力系統安全穩定的影響研究,是十分有必要的。
1 對電網系統的沖擊
就當前我國風力發電建設現狀而言,總體規模和容量較小,風電場多采用異步發電機,這種發電裝置沒有獨立的電磁裝置,只能借助電網系統建立磁場,如果風電機組直接并網,可能在并網時產生較大的電壓沖擊,形成沖擊電流。這一沖擊電流同電網系統電壓息息相關,如果風電場規模和容量不足,那么該沖擊電流并不會影響到電網系統的正常運行,但如果風電場容量和規模逐漸擴大,那么在并網時產生的沖擊電流將直接影響到電網系統正常運行,導致電壓驟降,不利于電網系統的安全平穩運行。[1]
異步風電機組在工作過程中,會吸收電網系統大量無功功率,來建立自己的磁場,如果并網時產生的沖擊電流是電網系統額定電流的6~8倍,則會導致電壓直接下降到一個低水平,造成電網系統其他設備的故障,甚至會造成并網失敗,破壞電網系統整體運行的穩定性。所以在并網后,應加強無功補償設備的資金投入力度,保證電網系統正常運轉,但同樣,風電機組脫離電網系統同樣會造成電壓的瞬間升高,嚴重情況下超過正常電壓的1/10。
2 對電壓穩定的影響
就我國并網實際建設取得的成效來看,風電場并網對電網系統的主要影響在于電網系統的電壓穩定性。就電力系統總體而言,無功功率是當前影響電網系統電壓穩定的關鍵性因素,并網后風電場從電網中吸收無功功率,建立自己的磁場,可以看作是一個無功負荷,一旦風電機組裝速過快,吸收的無功功率就會持續增加,而轉速降低時,相應的吸收無功功率減小。[2]究其根本,發生這種現象的主要原因是因為風力自身的特性,波動性較強,直接影響電壓穩定。此外,如果風電機組電壓下降,無功補償下降,致使風電機組需要吸收更多的無功,那么電壓將持續下降。
由于風電場并網后直接接入到電網系統的末端,但也有的風電場直接接入到配電網,可能會導致配電網電流流動方向以及規律改變。如果電網系統電流方向發生逆轉,可能會引發繼電保護裝置的啟動,加之電網注入功率增加,嚴重情況下會造成電網電壓以及功率超出安全標準,電壓驟降或提升,致使電網系統崩潰。
3 對電能質量的影響
風電場無功功率輸出波動性較大,將直接影響到電網系統電壓穩定以及電能輸出質量,就風電場對電網系統電能質量的影響有兩個方面。其一,降低風電場并網瞬間對電網系統的沖擊,可以采取軟啟動方式,需要加強軟啟動相關設備的管理,晶閘管運行故障可能會產生次諧波;其二,風電場并網瞬間如果電流持續變換,會加劇換流器的運行負荷,產生大量諧波,促使風電場吸收更多的無功功率,造成電網系統電壓降低。[3]
4 對繼電保護裝置的影響
我國傳統電網主要采用電力分配系統,將產生的電能借由電力系統傳輸到各個負荷,保持單向傳輸,但是風電場并網后,將改變傳統電能傳輸方式,實現雙向傳輸。為了防止風電機組投產對自身設備造成損壞,對電網系統安全穩定產生沖擊,應保持風電機組電動機狀態下運轉,降低系統運轉負荷。如果有較大的風電場并入電網系統,電網系統需要重新評估短路電流大小,檢測短路容量,確保短路容量在并網后仍然能在斷路器承受范圍內,規避短路電流出現而無法解決的問題。
5 結 論
綜上所述,近年來,我國在風力發電方面投入了大量的人力、物力和財力,在實際建設中取得了一定成績,但是從總體上來看,風力發電量占總發電量比例仍然較小,尚未趕上發達國家風力發電水平。由此,就其中存在的問題,應繼續加大資金投入和科研力度,從而滿足人類社會持續發展的戰略需求。
參考文獻:
[1]汪寧渤,馬彥宏,王建東. 大規模風電集中并網對電力系統安全穩定的影響[J].電力建設,2011(11):77-80.