節(jié)能和新能源的開發(fā)-1

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1、節(jié)能和新能源的開發(fā)國民經(jīng)濟的發(fā)展要求能源有相應(yīng)的增長，人口的增長和生活條件的改善也需要消耗更多的能量?，F(xiàn)代社會是一個耗能的社會，沒有相當(dāng)數(shù)量的能源是談不上現(xiàn)代化的?，F(xiàn)代主要能源是煤、石油和天然氣，它們都是短期內(nèi)不可能再生的化石燃料，儲量都極其有限，因此必須節(jié)能。節(jié)能不是簡單地指少用能量，而是指要充分有效地利用能源，盡量降低各種產(chǎn)品的能耗，這也是國民經(jīng)濟建設(shè)中一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)。節(jié)能問題現(xiàn)已受到各國的普遍重視，作為能源經(jīng)濟發(fā)展的重要政策。自1973年和1979年石油輸出國組織（OPEC）兩次大幅度提高石油價格以來，工業(yè)發(fā)達國家不可能再依靠廉價石油來發(fā)展經(jīng)濟，美國、日本

2、率先積極開展各種節(jié)能技術(shù)研究以緩解“能源危機”的沖擊，使單位產(chǎn)品的能耗有明顯降低。例如國際先進水平是每煉1噸鋼需消耗0.7～0.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而我國目前每噸鋼的能耗約為1.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤，也就是說我國煉鋼的能耗是國際水平的1.6倍，所以在我國節(jié)能應(yīng)該有很大的潛力可挖。一個國家或一個地區(qū)能源利用率的高低一般是按生產(chǎn)總值和能源總消耗量的比值進行統(tǒng)計比較的，它與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)狀況有關(guān)。如在80年代末，上海市每萬元國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值要消耗5.08噸標(biāo)準(zhǔn)煤，浙江省是5.38噸，而有的省卻高達26噸，可見它們之間能源利用率差別很大。和國際相比，我國的能耗比日本高4倍，比美國高

3、2倍，比印度高1倍，所以若能趕上印度的能源利用率，要實現(xiàn)生產(chǎn)翻一番，似乎不必增加能源消費量。要實現(xiàn)國民經(jīng)濟現(xiàn)代化，既要開發(fā)能源，又必須降低能耗，開源節(jié)流必須同時并舉，并且要把節(jié)流放到更重要的位置。能耗高的原因是復(fù)雜的，從化學(xué)變化釋放能量的角度看，無非一是燃燒是否完全，二是釋放的能量是否充分利用。我國的工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐耗費全國總能源的65％，它們是節(jié)能潛力最大的行業(yè)。設(shè)計節(jié)能的爐型、選擇節(jié)能的燃?xì)獗龋ㄈ剂虾涂諝獾谋壤?、控制鍋爐進水溫度、及時清理鍋爐積垢、積灰等等都可以節(jié)能。供電系統(tǒng)和電能利用系統(tǒng)也是能源消耗量大而能量利用率低的領(lǐng)域，節(jié)能潛力較大。火力發(fā)電是將化學(xué)能

4、轉(zhuǎn)化為電能，通過電動機又將電能轉(zhuǎn)化為機械能可以供機床、水泵、通風(fēng)、電動車、照明等用，這些能量轉(zhuǎn)化過程中的利用率也大有潛力可挖。例如將發(fā)電站的余熱與城市供熱供暖相結(jié)合，組成電熱聯(lián)產(chǎn)，將分散的供熱（熱損耗很大）改為集中供熱，都可有效地提高能源利用率；電動機的材料質(zhì)量、電機結(jié)構(gòu)的改進可以大大降低損耗；白熾燈的照明效率是熒光燈的一半，研制高效節(jié)能燈，并推廣使用，也是節(jié)能措施之一。總之圍繞著節(jié)能工作有許多科學(xué)技術(shù)問題急待研究，但要使節(jié)能工作真正落到實處，不是單純的技術(shù)問題，還要涉及行政管理、能源政策、節(jié)能法規(guī)、能源價格等各方面的因素。我國長期面臨能源供不應(yīng)求的局面，人均能源水

5、平低，同時能源利用率低，單位產(chǎn)品能耗高。所以必須用節(jié)能來緩解供需矛盾，促進經(jīng)濟發(fā)展，同時也有利于環(huán)境保護。因此節(jié)能是我國的一項基本國策。在節(jié)能的同時我們也要積極開展各種新型能源的研究和探索，目前不成熟的新能源也可能成為未來的主要能源。當(dāng)代新能源是指太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、和海洋能等。它們的共同特點是資源豐富、可以再生、沒有污染或很少污染，它們是遠(yuǎn)有前景，近有實效的能源。以下對這幾種新能源作簡要介紹。一、太陽能地球上最根本的能源是太陽能。煤、石油中的化學(xué)能是由太陽能轉(zhuǎn)化而成的（見3.3和3.4），風(fēng)能、生物能、海洋能等其實也都來自太陽能。太陽每年輻射到地球表面

6、的能量為50×1018kJ，相當(dāng)于目前全世界能量消費的1.3萬倍，真可謂取之不盡用之不竭，因此利用太陽能的前景非常誘人。陽光普照大地，單位面積上所受到輻射熱并不大，如何把分散的熱量聚集在一起成為有用的能量是問題的關(guān)鍵。太陽能的利用方式是光熱轉(zhuǎn)化或光電轉(zhuǎn)化。太陽能的熱利用是通過集熱器進行光熱轉(zhuǎn)化的，集熱器也就是太陽能熱水器。它的板芯由涂了吸熱材料的銅片制成的，封裝在玻璃鋼外殼中。銅片只是導(dǎo)熱體，進行光熱轉(zhuǎn)化的是吸熱涂層，這是特殊的有機高分子化合物。封裝材料也很有講究，既要有高透光率，又要有良好的絕熱性。隨涂層、材料、封裝技術(shù)和熱水器的結(jié)構(gòu)設(shè)計等不同，終端使用溫度較低的

7、在100℃以下，可供生活熱水、取暖等；中等溫度在100～300℃之間，可供烹調(diào)、工業(yè)用熱等；高溫的可達300℃以上，可以供發(fā)電站使用。70年代石油危機之后，這類熱水器曾有蓬勃發(fā)展，特別是在美國、以色列、日本、澳大利亞等國家安裝家用太陽能熱水器的住宅很多（10％～35％）。80年代在美國已建成若干示范性的太陽能熱發(fā)電站，用特殊的拋物面反光鏡聚集熱量獲得高溫蒸汽送到發(fā)電機進行發(fā)電。太陽能也可通過光電池直接變成電能，這就是太陽能電池、光伏打電池。它們具有安全可靠、無噪聲、無污染、不需燃料、無需架設(shè)輸電網(wǎng)、規(guī)模可大可小等優(yōu)點，但需要占用較大的面積，因此比較適合陽光充足的