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低碳能源:中国能源可持续发展的必由之路_低碳生活论文

时间:2012-10-11  作者:陈柳钦
发达国家早在30年前就开始涉足分布式能源领域,现在已经普遍应用在工业与生活当中,发达国家已可以将分布式能源综合利用效率提高90%以上。目前,丹麦和荷兰是分布式能源系统推广力度最大的两个国家,因此也成为各国效仿的榜样。在环保方面,与燃煤火电机组相比,分布式能源供能方式的二氧化硫和固体废弃物排放几乎为零,二氧化碳排放量减少50%以上,粉尘、二氧化硫、二氧化碳、废水废渣等排放也大大减少。根据美国能源部2020纲领的描述,在美国部分新建建筑采用分布式能源系统后,全国二氧化碳可以减排19%。

作为21世纪科学用能的最佳方式,“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统,分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过:“分布式能源的革命即将发生,将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中,最先认识到它的人将获得最大的收益。”分布式能源系统正成为全球电力行业和能源产业的重要发展方向。

分布式能源在中国已经由理论探讨进入工程开发阶段。目前中国北京、上海、广州等地已有一批以油、气为燃料的分布式热电冷工程项目投入运行,取得了明显的经济、环保和社会效益。目前,中国分布式能源系统还处于起步阶段,尚未形成经济化的产业规模,但市场潜力大,发展非常快。从国家的支持力度上可以看出这一产业的前景。2010年4月,国家能源局下发了《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源指导意见〉征求意见函》,明确提出:到2011年拟建设1000个天然气分布式能源项目;到2020年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统,装机容量达到5000万千瓦,并拟建设10个具有各类典型特征的分布式能源示范区域。以热电冷联产为特色的分布式能源系统(DES)是实现低碳发展的重要途径之一,是中国继续和完成工业化、城市化的能源供应保障低碳生活论文,也是促进天然气产业链上、中、下游均衡、快速、健康发展,推动中国加速一次能源结构转型的动力。

2、重点加强建筑、交通两大消耗领域低碳能源利用。低碳的核心在建筑和交通领域。(1)低碳建筑。目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。一个经常被忽略的事实是:建筑在二氧化碳排放总量中,几乎占到了50%,这一比例远远高于运输和工业领域。长期以来,人们评判建筑只关注空间的大小、功能的布局、造型的美学效果,以及内外装修材料的档次等外显因素,而忽略室内空间的内涵品质,如热环境、声环境和空气品质等,这导致建筑后期使用、维护耗能很大。低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。具体来说,低碳建筑首先在它的建造过程中低碳的概念,包括建筑材料的低碳,包括施工的低碳;到建筑物的使用过程中应该注重低碳,尽量的减少消耗能源的概念。目前中国的低碳建筑还处在起步阶段,但是未来五年将是它飞速发展的黄金阶段,低碳建筑将会越来越频繁的出现在我们的视野中,被社会所关注、倡导、鼓励。从未来看,低碳建筑的发展重点主要有三个:一是新建建筑节能;二是现有建筑节能改造;三是北方地区城镇供热计量改革。发展低碳建筑需要树立全过程、全生命周期理念论文服务。一是建筑材料低碳。低碳建筑首先应在建筑材料上实现突破,包括屋顶技术、屋面技术、涂料技术等,这种突破应该通过技术革新来实现,为此需要加大相关低碳建筑材料和技术的研发力度。二是建筑施工低碳。据测算,与传统施工方式相比,绿色施工方式每平方米能耗可以减少约20%,水耗可以减少63%,木模板消耗量减少87%,产生的施工垃圾量减少91%。如果要在施工阶段大幅度减少能源消耗,最好的办法就是推动住宅产业化、工业化,采取装配式施工,推广全装修。三是建筑使用低碳,更加注重可再生能源在建筑中应用。

(2)低碳交通。交通运输,作为经济社会发展的重要载体和工具,是温室气体的重要排放源。机动车碳排放已占到全社会碳排放的相当比重。在当前机动车快速增长的前提下,低碳交通运输是实现节能减排、发展低碳经济的重要组成部分。低碳交通运输是一种以高能效、低能耗、低污染、低排放为特征的交通运输发展方式,其核心在于提高交通运输的能源效率低碳生活论文,改善交通运输的用能结构,优化交通运输的发展方式。目的在于使交通基础设施和公共运输系统最终减少以传统化石能源为代表的高碳能源的高强度消耗。作为转变经济发展方式的重要举措,低碳交通运输是达到交通领域人与自然的一种和谐,在中国,它必将得到更大的发展。实现低碳交通运输的途径:一是,力求“减碳”。交通运输工具必须依赖能耗,除非使用洁净能源(如太阳能等),否则交通运输难以实现无碳化,只能是不断低碳化的发展过程。二是,节能减排。高度重视运输工具的尾气排放,“节能”和“减排”都是交通运输低碳化的重要途径,既要重视“节能”,更要把“减排”上升到应有的高度。三是,理念体系化。低碳交通运输是一个体系化的概念,无论是交通运输系统的规划、建设、维护、运营、运输,还是交通工具的生产、使用、维护,乃至相关制度和技术保障措施,人们的出行方式或运输消费模式等,都需要用“低碳化”的理念予以改造和优化。四是,综合性减碳。一方面,低碳化的手段是多样的,既包含技术性减碳(如节能环保技术应用),也包括结构性减碳(如通过优化网络结构、运力结构等提高能效),还包括制度性减碳(如市场准入与退出机制)。另一方面,低碳化的途径是双向的,既包括“供给”或“生产”方面的减碳(如提供一个更低碳的交通运输服务系统),也包括“需求”或“消费”层面的减碳(如引导公众理性选择出行方式,鼓励乘用公交或骑自行车等)。五是,低碳系统化。完整的低碳交通运输体系应包括三个基本的系统:节能减排基础支撑系统,这是低碳体系建设的第一步,还需加大推进力度,把传统工作系统化提升;清洁能源优化利用系统,积极发展新能源汽车是交通运输低碳化的重要途径;公众出行社会引导系统,要运用一切法律、经济、技术乃至公德力量,正确引导公众的交通消费。

3、尽最大可能促进生物质能源的有效利用。生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式低碳生活论文,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能按生物质资源可分为如下6个类别:①木材及林业废弃物(如白杨、桉树等速生林种及其他林种、苜蓿、芦苇等草木类、木材废料、树皮、锯木等)。②农作物及其废弃物(如可产生淀粉或糖类的玉米、薯类、甘蔗、甜菜等以及秸秆、谷壳等)。③水生藻类(如马尾藻、海带等海藻和浮萍等淡水藻)。④油料植物(如黄豆、向日葵和油菜等)。⑤城市及工业有机废弃物(如城市垃圾、造纸工业的黑液、食品工业废弃物等)。⑥动物粪便。从整个生命周期来说,生物质能对全球碳贡献基本上为“零”,生物质能利用对碳贡献来自于所有收集、运输和预处理过程中化石燃料利用造成的CO2排放,生物质能总体利用过程中相对于化石燃料CO2的减排是显著的,采用高效合理的利用方式(如纤维素乙醇),CO2减排率能够达到90%左右。生物质能替代化石能还能够减少SO2等污染物质排放。此外,生物质能的利用对生物多样性、水土流失、土壤肥力变化和水污染等生态环境问题都有重要影响,将对环境的改善做出巨大贡献。生物质能属于环境友好的清洁能源,是物质与能量的循环利用,是清洁的低碳能源。作为一种可再生资源,生物质能源的可贮藏性及连续转化能源的特性,决定了生物质能源将会成为非常有前景的替代能源论文服务。

生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气,在整个能源系统中占有重要地位,是替代化石能源的主力军之一。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍,而现在全世界能源的利用量还不到其总量的1%,因此,生物质能将成为21世纪主要的低碳能源之一。据预计,到2050年,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。生物质能源的开发利用受到许多国家的高度重视,联合国开发计划署、世界能源委员会都将其列为可再生能源的首选。联合国粮农组织认为,生物质能有可能成为未来可持续能源系统的主要能源,扩大其利用是减排CO2的最重要途径,应大规模植树造林和种植能源作物,使生物质能源通过利用技术变成高品位的现代能源。

中国生物质能储量也很丰富,单就农林废弃物、能源林业和其他能源作物的储量就相当于每年9亿吨标准煤。可替代石油的生物质原料,如薯类、甜高粱、甘蔗、木本油料、秸秆和各种植物纤维素原料的储量可相当于年产2.7亿吨石油。目前,中国有机废弃物可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤,预计将来潜力可达7亿—10亿吨标准煤,约为当时能耗的15%—20%。可见低碳生活论文,中国生物质资源发展潜力巨大。无论出于经济因素,还是从能源安全、摆脱石油依赖、寻求石油替代品等角度来讲,发展生物质能已经成为中国不可避免的选择,生产和推广使用生物质能源是一项长期能源战略。特别是,生物质发电中国有着广阔的发展前景。首先,生物质能发电在可再生能源发电中电能质量好、可靠性高,比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要好得多,可以作为小水电、风电、太阳能发电的补充能源,具有很高的经济价值;如果中国生物质能利用量达到5亿吨标准煤,就可解决目前中国能源消费量的20%以上,每年可减少排放二氧化碳的碳量近3.5亿吨,二氧化硫、氮氧化物、烟尘减排量近2,500万吨,将产生巨大的环境效益。二是全面建设小康社会的目标下,农村能源结构由传统生物质能利用为主向现代化方向转化,生物质能发电是这种转化的重要途径;生物质发电将废弃的农林剩余物收集、加工整理,形成商品,既防止秸秆在田间焚烧造成的环境污染,又改变了农村村容村貌,是中国建设生态文明、实现可持续发展的能源战略选择。三是丰富的生物质能资源亟待有效开发利用,加工增值,促进经济发展。目前中国生物质能资源量为7亿吨标准煤,随着退耕还林和种植薪炭林,估计到2020年生物质能资源量可达9~10亿吨标准煤,在中国能源资源中占有举足轻重的地位;四是生物质能发电技术比较成熟。生物质能利用技术种类很多,从技术成熟度看,生物质能发电是最具推广潜力的一种,在国外的应用已经非常广泛。

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