低碳经济与新能源

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新能源的开发和低碳经济的发展

低碳经济是一种以能源的清洁开发与高效利用为基础，以低能耗、低排放为基本经济特征，顺应可持续发展理念和控制温室气体排放要求的社会经济发展模式。低碳经济是新的经济发展形态。低碳经济本质上就是可持续发展经济。低碳经济的核心是低碳产业、低碳能源、低碳技术和低碳消费，它是继农业革命、工业革命、信息革命之后，世界经济形态新出现的革命浪潮，即低碳革命。低碳经济已成为由工业文明向生态文明过渡的主要特征，成为未来社会经济发展和人民生活质量改善的主流模式。

低碳经济几乎涵盖了所有的产业的领域。著名学者林辉称之为“第五次全球产业浪潮”，并首次把低碳内涵延展为：低碳社会、低碳经济、低碳生产、低碳消费、低碳生活、低碳城市、低碳社区、低碳家庭，低碳旅游、低碳文化、低碳哲学、低碳艺术、低碳音乐、低碳人生、低碳生存主义。

长期以来，人类在生产和生活中一直使用石油和煤炭等化石能源，随着能源需求量的不断增加，不可再生能源储量却逐渐减少，能源危机的幽灵不时闪现，世界已经进入“高油价时代”，能源安全问题成了许多国家面临的一大挑战。此外，大量使用石化能源造成环境污染，碳排放增加，引起全球气候变暖，使我们赖以生存的地球家园环境恶化，这是人类面临的另一重大挑战。在这一背景下，节能减排、绿色发展是必然选择，寻求新能源替代化石能源日显迫切。

所谓新能源是相对于传统能源而言，指正在研发或开发利用时间不长的一些能源形式，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等。由于新能源造成的污染少，被誉为“清洁能源”或“绿色能源”。新能源中的太阳能等是取之不竭的可再生能源，对解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义，因而被各国普遍看好。

新能源的主要特点:能量密度较低，并且高度分散；资源丰富，可以再生；清洁干净，使用中几乎没有损害生态环境的污染物排放；太阳能、风能、潮汐能等资源具有间歇性和随机性； 开发利用的技术难度大。

近来，西方金融危机似乎逐渐走出持续低迷的困境，在复杂多变的复苏状况下，人们普遍期待新的变局到来，而一场以新能源革命和低碳经济为主题的绿色浪潮正在席卷全球。从美国，到日本、欧洲各国，低碳经济和新能源战略是西方发达国家占领新的国际市场竞争制高点、主导全球价值链的新王牌。

新能源是相对于常规能源说的，有核能、太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。新能源的共同特点是比较干净，除核裂变燃料外，几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点，因此，人类越来越重视新能源的开发和利用。

（1）核能技术。核能有核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是指重元素（如铀、钍）的原子核发生分裂反应时所释放的能量，通常叫原子能。核聚变能是指轻元素（如氘、氚）的原子核发生聚合反应时所释放的能量。核能产生的大量热能可以发电，也可以供热。核能的最大优点是无大气污染，集中生产量大，可以替代煤炭、石油和天然气燃料。①核裂变技术，从1954年世界上第一座原子能


电站建成以后，全世界已有20多个国家建成400多个核电站，发电量占全世界16％。我国自己设计制造建成的第一座核电站是浙江秦山核电站30万千瓦；引进技术建成的是广东大亚湾核电站180万千瓦。核电站同常规火电站的区别是核反应堆代替锅炉，核反应堆按引起裂变的中子不同分为热中子反应堆和快中子反应堆。由于热中子堆比较容易控制，所以采用较多。热中子堆按慢化剂、冷却剂和核燃料的不同，有轻水堆、重水堆、石墨气冷堆、石墨水冷堆，这些堆型各有优点，目前一般采用轻水堆较多。快中子反应堆的优点可以充分利用天然铀资源，热中子堆只能利用天然铀中2％的左右的铀，而快中子增值堆可以利用60％以上。②核聚变技术，这是在极高温度下把两个以上轻原子核聚合，故叫热核反应。由于聚变核燃料氘在海水中储量丰富，几乎人类可用之不尽。可以说，世界人类永恒发展的能源保证是核聚变能。

（2）太阳能技术。①太阳能热利用技术比较成熟，有太阳能热水器、太阳能锅炉烧蒸汽发电、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等，在工业和民用中应用较多；②太阳能光电转换技术，通过太阳能光电池把光能转换成电能（直流电），主要是光电池制造技术，太阳能电池有单晶硅、多晶硅、非晶硅、硫化镉和砷化锌电池许多种。这种发电技术利用最方便，但大功率发电成本太高。③光化学转换技术，利用太阳能光化学电池把水电解分离产生氢气，氢气是很干净的燃料。

（3）风能技术。风能是一种机械能，风力发电是常用技术，目前世界上最大风力发电机为3200千瓦，风机直径97.5米，安装在美国夏威夷。我国风力发电装机总共20万千瓦，最大风力发电机为120千瓦。

（4）生物质能技术。这是利用动植物有机废弃物（如木材、柴草、粪便等）的技术。①热化学转换技术，把木材等废料通过气化炉加热转换成煤气，或者通过干馏将生物质变成煤气、焦油和木炭；②生物化学转换技术，主要把粪便等生物质通过沼气池厌气发酵生成沼气，沼气的主要成分是甲烷。沼气技术在我国农村得到较好应用，工业沼气技术也开始应用。③生物质压块成型技术，把烘干粉碎的生物质挤压成型，变成高密度的固体燃料。

（5）氢能技术。氢气热值高，燃烧产物是水，完全无污染。而且制氢原料主要也是水，取之不尽，用之不竭。所以氢能是前景广阔的清洁燃料。

（6）地热能技术。地热能有蒸汽和热水两种。地热蒸汽有较高压力和温度，可直接通过蒸汽轮机发电；地热热水最好是梯级利用，先将高温地热水用于高温

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