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(jì)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。現(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(jì)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(jì)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(dá)國家不可能再依靠廉價石油來發(fā)展經(jīng)濟(jì),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(jī)”的沖擊,使單位產(chǎn)品的能耗有明顯降低。例如國際先進(jìn)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(jìn)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(jì)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(dá)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(jì)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(jìn)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?;鹆Πl(fā)電是將化學(xué)能

4、轉(zhuǎn)化為電能,通過電動機(jī)又將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能可以供機(jī)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(jī)的材料質(zhì)量、電機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)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??傊畤@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(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時也有利于環(huán)境保護(hù)。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(jìn)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(jìn)行光熱轉(zhuǎn)化的是吸熱涂層,這是特殊的有機(jī)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(dá)300℃以上,可以供發(fā)電站使用。70年代石油危機(jī)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(jī)進(jìn)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)??纱罂尚〉葍?yōu)點,但需要占用較大的面積,因此比較適合陽光充足的

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