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可再生能源的开发利用为世界经济的不断发展提供了巨大的驱动力，经济社会的发展与国家能源政策有着密切联系。美国作为发达国家，其所实施的能源安全战略很大程度上反应了世界未来能源发展的新动向。中国作为发展中国家，能源消耗问题一直受到世界各国的广泛关注。中国在未来相当长的一个时期内，能源领域都会面临能源需求增大、对外依存度偏高、结构不尽合理、生态环境恶化等挑战，这将对我国的能源安全构成严重威胁。中美两国国土面积相似，地形多种多样，能源资源分布广泛，而且两国均为世界能源消耗大国，均面临着促进经济发展、确保能源安全和维护生态环境安全的巨大压力，因此中美两国在开发利用可再生能源法律制度方面具有较强的可比性。
一、中美可再生能源总量目标和配额制的比较分析
可再生能源总量目标制度 1的基本含义是建立在可再生能源立法的基础之上，具有法律强制性的可再生能源开发利用目标，即政府根据相关法律、法规的规定制定并负责实施的可再生能源开发利用制度，是有效促进政府强制推动和市场自主调节相融合的可再生能源开发利用制度。总量目标制度具有如下特点：（1）战略性，该制度规定了国家未来一段时间内可再生能源发展的战略目标；（2）强制性，总量目标制度是基于强制性立法的制度，具有法律的强制性；（3）计划性，总量目标制度具有明确的目标限定（可再生能源开发利用的绝对量或相对量）和规定的实现手段2 。
美国联邦政府于2009年2月出台《美国复苏与再投资法案》，该法案要求全美可再生能源发电利用规模到2012年时占有美国社会整体电力消费的10%的比例，并将该比例在2025年时提高到25%。美国众议院于2009年6月通过《美国清洁能源和安全法案》，该法案是美国国家层面首个应对气候变化的综合性方案。该法案规定通过发展可再生能源和提高能效的方式到2020年时满足全美社会整体电力需求的20%。美国可再生能源配额制是应用最广泛的促进可再生能源开发利用的一个制度安排，虽然目前联邦层面的可再生能源配额制尚未出台，但是许多州都通过相关立法对可再生能源发电在社会整体能源消费中的比例问题进行了规定3 。美国可再生能源配额制政策最初就是由全美科学家联盟和美国风能协会所提出的可再生能源组合标准，该政策随后被以各种方式被引入到美国州一级电力行业的市场化改革浪潮中，可再生能源配额制从20世纪90年代末开始在美国大多数州逐步推广4 。相较于美国的可再生能源配额制，中国的可再生能源总量目标制度按制度层级来说处于较高层级，起着总揽可再生能源开发利用全局的指引作用。而可再生能源配额制、强制上网制度等只是总量目标制度的实现手段，处于较低一级的层级。
二、中美可再生能源强制上网制度与配额制的比较分析
可再生能源强制上网制度5 的基本含义是由法律强制性的规定相关电力企业对可再生能源发电实行全额保障性收购，并由其为可再生能源发电提供并网服务。
可再生能源强制上网是一种可再生能源发电的定价机制，是可再生能源发电消纳的一种实现方式，即由政府明确规定可再生能源发电的并网电价，并强制要求相关电力企业对可再生能源发电予以全额保障性收购。实际上，可再生能源发电量的规模大多数情况下由市场调节，可再生能源发电企业根据利润回报的多少自主决定是否参与到可再生能源的开发利用中来。可再生能源强制上网制度以保障性电价和强制上网保证，给可再生能源发电扩大了生存空间，解决了可再生能源电力的销售问题。可再生能源强制上网制度的主要特点在于：（1）对可再生能源发电提供全额保障性收购和强制并网服务。即由法律明确规定相关电网企业有义务将可再生能源发电接入电网，并有义务按政府定价全额购买可再生能源发电量。（2）固定电价。该制度在国外也称为固定电价制度，即由政府依据可再生能源的不同类别和相应的技术利用水平及总的发电量等因素确定公平合理的上网电价，并由相关电网企业向可再生能源发电企业支付固定的买入价格。（3）对相关电力企业没有具体的可再生能源发电量要求。即对相关电力企业的可再生能源发电数量没有具体的硬性指标，而是通过相关企业自主的市场化行为选择来促进可再生能源的开发利用6 。而配额制则要求可再生能源配额义务承担者在其开发利用的总的电量中必须完成规定比例的可再生能源发电量，主要目的在于为可再生能源提供一个强制性的市场需求，保证可再生能源发电能够拥有一个稳定的市场供应7 ，主要解决了可再生能源发电的实际生产供应问题。
三、中美可再生能源专项资金与公共效益基金制度比较分析
我国政府为促进可再生能源的开发利用于2006年设立了可再生能源国家专项资金制度，主要用于支持可再生能源开发利用的相关活动。同年5月30日我国财政部公布了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》，对可再生能源专项资金的筹集、管理、利用、支持范围、分类标准等问题作了进一步的规范。相较于中国的可再生能源国家专项资金制度，美国许多州则确立了公共效益基金制度，将其作为一项便捷有效的促进可再生能源开发利用的融资渠道，公共效益基金的资金主要来源于国家电力销售价格收入的按比例提取和相关企业及个人的捐助。二者的共同点在于均是国家对可再生能源开发利用的资金扶持制度。同时，二者也有着明显的区别，我国的可再生能源专项资金主要来源于政府财政支持，而美国的公共效益基金则主要来源于相关电力销售收入按规定比例的提取和社会捐助等，具有多元化融资的优势，二者的资金来源渠道不同，具体的运作模式也不同。
四、中美可再生能源经济刺激制度的比较分析
美国联邦或州一级的相关可再生能源立法， 经济激励制度是其众多制度选择中应用最普遍的， 同时也是最有效的。美国《1978年能源法》确立了适用于太阳能和风能设备的税收减免政策。《2005年能源政策法》则显著扩大了可再生能源税收减免的额度、适用范围与手段类型，确定了五项新的促进可再生能源开发利用的税收减免激励措施，主要包括：（1）可再生能源电力生产税减免，主要适用于符合条件的电力设施的生产商，且其将可再生能源电力出售给与其无关的人；（2）清洁可再生能源债券，即属于政府鼓励发展的可再生能源方面的投资可以获得税收优惠待遇；（3）住宅能效设施税收减免，即在规定时限内采购民用能效设施的家庭可以获得相应数额的税收减免优惠；（4）商业太阳能投资税收减免，主要适用于那些利用太阳能发电、供热或制冷或者用于生产、分配或利用地热能的新设备的费用；（5）商业燃料电池购置税收优惠，即购买符合政府规定条件的商业机构购置可再生能源电池可获得10%的税收减免8 。
相比较而言，中国在可再生能源开发利用经济激励方面一般比较宏观、粗略，而美国在可再生能源开发利用经济激励方面则显得比较具体，一般会有相应的技术指标支持或计算标准，各项工作相对来说比较细致具体，成效也比较显著。中国的可再生能源分类电价制度和美国的可再生能源绿色证书交易制度设计各有亮点，在科学考量不同类型的可再生能源发电成本、公平合理的规定费用分摊和促进可再生能源交易市场发展成熟等方面各有不同程度的贡献。
五、完善我国可再生能源利用法律制度的建议
（一）健全我国可再生能源法律制度体系
为了可再生能源开发利用活动的更好开展，必须促进可再生能源开发利用法律体系的不断发展完善。以我国《能源法》为基础，完善能源资源的开发利用的基本原则、基本制度、相关主体的权利义务、监督管理体制、信息共享机制和其他相关法律之间的关系等内容。其次是有针对性的根据不同种类的可再生能源制定相关可再生能源单行法，及时对目前主要的可再生能源开发利用活动进行科学的专门化的立法规制，例如，制定专门化的《太阳能法》、《地热能法》、《风能法》等等，规定相应的开发利用制度、监管机构、法律责任等。最后是要不断促进可再生能源开发利用法律制度的相关实施细则的完善和具体落实。
（二）完善可再生能源经济激励制度
进一步完善可再生能源经济激励制度，在市场准入、规范监管、引导扶持的同时关注可再生能源开发企业的利益关切，探索建立完善符合市场经济规律的可再生能源经济激励制度，让可再生能源开发利用企业在响应国家号召的同时能够得到实实在在的合理利润，以确保可再生能源开发利用的长远发展，建立可再生能源配额制和绿色证书交易制度。
（三）建立以政府采购方式促进可再生能源的开发利用制度
可再生能源的开发利用在我国来说是一个战略新兴产业，由于处于发展初期，市场发展不成熟，资金压力大、运营成本高，如果引入政府采购机制，通过相应市场准入资格的合理规制，让具备相应开发技术和投资能力的市场主体参与到可再生能源的技术研发和开发利用中来，既可以确保合格投资者的投资回报，又可以将其巨大的社会资金吸引到国家鼓励和扶持的投资领域和开发项目，实现两者的双赢。在市场经济发展繁荣的大背景下，应注重运用政府采购机制来促进可再生能源开发利用立法目标的实现。以往的可再生能源激励措施过多的关注了可再生能源的生产环节，而对可再生能源的消费环节的激励却略显不足，其实可再生能源的终端消费群体的接受程度对于可再生能源的开发利用具有至关重要的作用。通过政府采购行为的示范效应可以有效引导社会资本对可再生能源的投资、消费，政府源源不断的订货有利于维持企业长久稳定的经济利润，加之可再生能源利用的清洁、安全、无污染，有利于整个生态环境的改善，从而拥有一个共赢的结果。
注释：
1. 参见《中华人民共和国可再生能源法》第七条：“国务院能源主管部门根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况，制定全国可再生能源开发利用中长期总量目标，报国务院批准后执行，并予公布。国务院能源主管部门根据前款规定的总量目标和省、自治区、直辖市经济发展与可再生能源资源实际状况，会同省、自治区、直辖市人民政府确定各行政区域可再生能源开发利用中长期目标，并予公布。”
2. 张博，我国可再生能源法律保障制度研究，中国地质大学硕士学位论文第21页，2007.5.28.
3. 桑东莉，《气候变化与能源政策法律制度比较研究》，法律出版社2013年版，P156.
4. 任东明，可再生能源配额制政策研究---系统框架与运行机制，中国经济出版社2013年版，第87页。
5. 具体规定参见《中华人民共和国可再生能源法》第十四条：国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度。国务院能源主管部门会同国家电力监管机构和国务院财政部门，按照全国可再生能源开发利用规划，确定在规划期内应当达到的可再生能源发电量占全部发电量的比重，制定电网企业优先调度和全额收购可再生能源发电的具体办法，并由国务院能源主管部门会同国家电力监管机构在年度中督促落实。电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设，依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。电网企业应当加强电网建设，扩大可再生能源电力配置范围，发展和应用智能电网、储能等技术，完善电网运行管理，提高吸纳可再生能源电力的能力，为可再生能源发电提供上网服务。
6. 付姗璐，我国可再生能源发电配额和强制上网的互补发展模式研究，浙江工业大学硕士论文，第18页，2008.12.29。
7. 任东明，可再生能源配额制政策研究--系统框架与运行机制，中国经济出版社2013年版，第160页。
8. 桑东莉，美国可再生能源立法的发展新动向，载于《郑州大学学报》（哲学社会科学版），2011年1月，第44卷，第1期，第49页。
参考文献
1.《中华人民共和国可再生能源法》，自2010年4月1日起施行。
2.桑东莉，《气候变化与能源政策法律制度比较研究》，法律出版社2013年版。
3.蔡守秋，我国可再生能源立法的现状与发展[J]，中州学刊，2012，（5）。
4.孙佑海，依法大力推进可再生能源的开发利用[J]，中国科技投资，2006，（9）。
5.何金祥，美国能源效率与可再生能源局及其战略规划[J]，国土资源情报，2005，（12）。
6.李艳芳、岳小花，论我国可再生能源法律体系的构建[J]，甘肃社会科学，2010，（2）。
7.于文轩，美国能源安全立法及其对我国的借鉴意义[J]，中国政法大学学报，2011，（6）。
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海洋资源以其可再生性、环保性、总量大等特点相比其他不可再生资源更具有发展潜力，我国大部分海洋可再生能源分布在东部沿海地区，长期以来其经济增长有很大一部分是以高投入、高消耗和高污染的以牺牲生态的粗放型的方式实现的，这样的经济增长方式势必存在巨大风险，发展海洋可再生能源有助于改变这种经济发展模式，向环境友好型的集约经济模式转变。
二、我国海洋可再生能源产业的发展现状
海洋可再生能源具有储量大、种类丰富、可再生等优势，我国海洋可再生能源储量比较丰富，大大有助于我国当前改善能源结构和能源开发。下文将重点介绍我国部分海洋能源的发展现状。
（一）潮汐能
潮汐能是海洋可再生能源利用率最高的一项能源，中国潮汐能资源（不含台湾）总蕴藏量约190GW，可开发装机容量200KW以上，潮汐能源的总装机量为21.8GW左右。我国共建成潮汐发电站76座，但只剩浙江温岭的江厦站、浙江玉环海山站和山东乳山白沙口站3座，其中浙江温岭的江厦站成为世界第三大潮汐电站。虽然在潮汐能的开发利用上，我国相对比较先进，较为成熟，但目前我国潮汐能开发资源占比非常低，还不足1%，属于新能源尚未开发的领域，开发力度远远不够。
（二）波浪能
波浪能是海洋可再生能源中发展第二快的能源。我国对波浪能的开发利用已初步实现商业化，可以说开发潜力巨大，国家也在积极启动相关项目，准备研建装机容量在500KW以上的多功能互补独立示范电站，以实现稳定持续的电力供应。
（三）温差能
温差能，是由于海水的温差而产生的能量。我国南海和东海的部分海域，能达到20摄氏度以上的温差，所以其蕴含能量十分可观。虽然我国在掌握海洋温差发电技术的时间要落后于美国和日本，但在技术上却并不落后，甚至赶超，美国朗肯循环的发电效率为3%，日本上原循环发电效率为4.9%，而我国研究的国海循环发电效率为5.1%，但仍需进一步发展。
（四）盐差能
目前国际上对盐差能的利用技术还处于探索发展阶段，实用性的盐差能发电站还未真正建立和应用。由于盐差能发电相关技术效率较低，成本高昂，并且我国盐差能资源地理分布不均，受季节变化和年际变化影响较大，所以盐差能的利用还仍处于探索发展阶段。
（五）潮流能
我国在定海摘箬山岛建了一座长25米，宽20米，吃水深度1.2米的海流能发电实验平台，是目前国内累计发电量最大，也是唯一长时间高效发电的海流能机组，且不需要建坝，大大缩短了建设周期，不会产生建坝所带来的淤泥影响鱼类洄游等问题，属于生态友好型发电。
综上，我国的海洋可再生资源开发技术已经取得了一定成果，虽然技术水平总体比较低，效率也有待提升，但相信海洋可再生能源必然能为我国的能源短缺和经济可持续发展之间的协调开辟新道路。
三、我国海洋可再生能源产业存在问题
由于我国海洋可再生能源开发起步晚，法律法规不健全，技术研发人员匮乏，加之我国海洋能自身的一些特点，我国的海洋能产业至今未形成一条完整的产业链。具体而言，我国海洋可再生资源的发展主要存在以下障碍：
（一）体制障碍
我国现行的经济体制仍存在繁杂的审批工作，既易产生腐败，出现寻租，使资源难以实现最优化配置；又存在时滞，降低经济活动的效率。而我国的海洋能存在多头管理、跨部门监管，对海洋能的研发管理、项目审批、电价制定等分属于不同的职能部门，这种分散式的管理势必会引来权责不明、政监混淆等后果。
（二）技术障碍
我国对海洋能的研发力量非常单一，主要集中在少数几所高等院校，且相对分散，创新性不足，且由于海洋能自身特点而形成并网障碍。我国海洋能资源分布相对分散，且由于技术不成熟等各方面原因，使大规模发电并网非常困难。
（三）融资障碍
海洋可再生能源的开发复杂且投资周期达到10年甚至15年，长期投资加上风险较大导致海洋能产业吸引风投资金融资困难。再者，海洋可再生能源开发和利用属高新的技术产业，在技术人才资源的培养上的投入资金也不足。
（四）市场障碍
海洋能的市场障碍主要在于价格偏高，使其与其他常规能源相比竞争力较差。我国火力发电和水力发电成本一般在0.3―0.5元每千瓦时，但波浪能发电平准化电力成本0.28―1.04美元每千瓦时，潮汐能发电平准化电力成本0.26―0.84美元每千瓦时，且就目前来看，除了潮汐能利用技术基本成熟能够实现商业化之外，波浪能、潮流能还处于小型示范的起步阶段，温差能还在试验探究阶段，都未真正实现商业化。
（五）地域发展不平衡
我国海洋能地域差异非常大，潮汐能福建和浙江两省的分布占全国总储量的80%以上；潮流能资源主要分布在浙江，占全国的70%以上；波浪能主要分布在浙江、福建、海南；盐差能主要分布在上海、广东、福建。从空间上来看，我国的海洋能资源主要分布在南部沿海地区，而在北部沿海不论是在海洋能的储量上还是开发利用程度上都要低于南部地区，在地区分布上存在不平衡性。
四、解决对策
在海洋可再生能源纲要（2013――2016年）中政府明确提出了海洋能产业发展的基本原则和发展目标以及整体规划，可以说为海洋能产业未来的发展指明了方向。
（一）制定科学合理的整体战略规划，协调管理
海洋能涉及部门众多，存在交叉管理，立足于本国国情，应建立垂直管理机构，且应该对该机构的行政管理有所倾斜，以消除政策障碍，此外，要减少行政审批，提高办事效率，缩小权利寻租，为跨越式发展提供体制保障。
（二）建立海洋创新体系，加快人才培养步伐
我国海洋能产业的创新需要政府部门、科研机构以及新能源企业共同作用相互配合。可借鉴英国的经验，建立科研机构、企业、高校三位一体联合开发体制，科研机构负责研发，企业确保投入，加速商业化，高校负责人才培养，政府则进行协调和监督。
（三）拓宽融资渠道，多元融资
由于海洋能产业自身的一些特点，融资渠道一般是通过银行与非银行金融机构的间接融资、融资租赁以及上市融资等。此外，还有PPP筹资、政府担保等新型融资方式，也可通过资源互换、入股、优惠政策等吸引国外资金注入我国海洋能产业中。
（四）完善市场，深化电力体制改革
我国应积极借鉴英国经验，促进财力雄厚的大企业与创新型小企业的优势合作，同时也重视与其他国家和地区的多边合作，促进海洋能产业的发展、创新和成熟的同时有利于竞争性能源市场的建设。除完善市场，建设合理的市场结构外，要深化电力体制改革，比如实行配额制和强制上网电价政策，且海洋能的配额制可以和绿色证书交易系统结合。
（五）统筹发展，健全公众参与机制
对跨区域的能源实行垂直管理，并制定和我国海洋能产业的发展规划，高度重视空间布局，避免重复投资、产业结构相同造成的恶性竞争、浪费资源或破坏环境等后果，才能使海洋能的开发和利用有序和有效进行，才能既开发了资源又不破坏生态。
尽管海洋能产业优势无可比拟，但我们不能因为发展而不惜向生态借贷，不能忽视其对海洋环境产生的影响。我们必须重视海洋能开发的生态影响，对项目的审批必须经过严格的审查，增加透明度，让技术学者、沿海居民以及社会公众共同参与。（作者单位：天津财经大学）
参考文献：
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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）05-0052-02
一、欧美教学体系中的全球气候变化及节能减排教学
工业革命带来的现代经济增长，使人类的物质财富以史无前例的速度扩张。但是，由于这种经济社会发展模式是以使用化石燃料为基础，化石能源生产和消费排放的大量温室气体导致全球气候变化，引发了气候变暖、极端天气、气象灾难、海平面上升，危及整个人类的生存和发展。为遏制全球气候变化，人类必须大幅减少化石燃料的使用，减少温室气体排放。未来的经济社会发展模式必须建立在低碳基础之上，通过低碳发展，研发和推广低碳能源技术、增加碳汇、发展碳吸收技术，以及节能减排、产业升级、消费模式更新和制度创新，大幅提高单位碳排放的生产效率，推动应对气候变化取得新的重大进展。这种变化代表着一种新发展模式的出现，必将深刻地改变人类的生产和生活方式。
应对全球气候变化，加强节能减排事业是国家基本国策，也是当代高等工程教育中必然要深入和强化的教学内容。但是，目前没有将其全面而系统纳入现有的高等教育培养体系中，在教材、课堂教学和素质培养过程中并没有占有相应的重要地位，如何在现有的教学体系中整合这部分内容成为教育者共同关注的问题。
2007年，受美国自然科学基金会的资助，美国Connecticut大学举办了名为“Frontiers in Transport Phenomena Research and Education：Energy Systems，Biological Systems，Security，Information Technology and Nanotechnology（传输现象研究和教育前沿：能源系统、生态系统、国家安全、信息技术和纳米技术）”的研讨会。国际工程热力学领域著名学者，美国内华达大学机械工程系的Yunus Cengel教授做了题为“Green Practices into Engineering and Non-Engineering Education to Combat Climate Change（工程中引入绿色实践及挑战气候变化的非工程教育）”的特邀报告，加拿大皇后大学的Patrick Osthuizen教授做了题为“Some Factors to Consider in Teaching Renewable Energy in an Undergraduate Engineering Program（在工科本科生教学计划中讲授可再生能源的一些考虑因素）”的报告，旨在改进现有的工程教学体系，从而保证发达国家在可再生能源领域的全球领导力[1]。
实际上，长期以来，与气候变化、能源高效利用、可再生能源开发与利用相关的教学和素质拓展内容在欧美的《工程热力学》教材与教学体系中一直得到很好的整合，涉及现实中与能源相关的经济、设计及国家安全问题，既学以致用，又帮助学生提高对工程实践及安全的意识，还提高了学生的环境保护意识，代表了当前国际领域内工程热力学教学的最高水平。如美国内达华大学（里诺校区）Yunus A. Cengel教授和北卡罗来纳州立大学教授Michael Boles合著的《Thermodynamics：An Engineering Approach》一书[2]，是全球范围内最为畅销的工程热力学教材，迄今为止已更新至第7版，其中关于能源与环境、气候变化及能源有效利用的非传统经典内容在书中所占的比重越来越大，彰显了在前言中作者谈到的著书宗旨：talks directly to tomorrow's engineers in a simple yet precise manner，that encourages creative thinking，and is read by the students with interest and enthusiasm（直接与未来的工程师以一种简单而精确的方式对话，鼓励创新性思维，让学生读起来感兴趣并有热情）。另一个例子是国际工程热物理界著名学者Heniz Herwig教授所著的《Technische Thermodynamik（工程热力学）》教材[3]，包含了温室效应及核能、太阳能、风能、生物能等可再生能源在德国的实际应用案例。
二、教学内容的重新分配与系统整合
工程热力学是研究热能和机械能相互转换规律及热能有效利用的科学。“工程热力学”课程是热工、市政、航空航天等多个工程类专业的重要技术基础课之一，课程的教学目的和主要任务是使学生掌握能量转换的基本规律，并能正确运用这些规律进行热工过程和热力循环的分析计算[4]。本课程的学习不仅为学生学习专业课程提供必要的基础理论知识，而且为学生毕业后解决生产实际问题和参加科学研究工作打下一定的理论基础。以提高能源转换效率为核心内容的“工程热力学”课程与该主题有着天然的紧密联系，可以在传统的教学内容中纳入现代元素，课程教学内容的重新分配与系统整合如表1所示。
三、实践性环节
在实践性环节中，[5]结合工程专业的科技创新活动，通过课程设计和课程论文，让学生自己查阅资料，自己动手分析和解决问题，从而培养创造性思维能力和独立研究能力，论文题目有中国可再生能源利用现状调研、日常生活节能方案、教室照明用电浪费情况调查、航天系统能源设备调研等。
表2给出了一位2006年本科生完成的《个人节能计划与实践》的主要内容。
四、总结
应对全球气候变化，节能减排是当代高等工程教育中必然要深入和强化的教学内容，但是目前尚未在教材、课堂教学和素质培养过程中占据相应的地位，在现有的教学体系中全面而有效整合这部分内容，业已成为国际工程教育界所共同关注的问题。欧美大学《工程热力学》的教学体系中有效整合了气候变化、能源高效利用、可再生能源开发与利用的内容，代表了当前国际领域内工程热力学教学的最高水平。
笔者在宽专业和多学时“工程热力学”教学实践中，将与应对全球气候变化与节能减排密切相关的国家政策、全球能源利用与环境污染现状、能源的高效利用和新能源技术与工程热力学各教学章节环节相整合，并指导学生开展实践活动，取得了良好的教学效果，为“工程热力学”课程教学与气候变化与节能减排的整合进行了有效的探索和实践。
参考文献：
[1]杨玉顺,张昊春,贺志宏.工程热力学[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2]张昊春,王洪杰,窦亚茹.高等工科《工程热力学》创新教学模式研究和实践[J],黑龙江教育,2010,(3):153-155.
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通过能源消费结构的跨国对比，可以看出中国的能源消费结构并不合理（见图3）。与世界平均水平相比，中国的能源消费结构中煤炭占绝大部分，甚至超过了70%，而美国、日本等国的煤炭比重均在20%左右，远低于中国；中国的天然气和石油所占比例都远低于世界平均水平；中国可再生的能源水电、核电等所占比例也低于世界平均水平。 1.3 中国节能现状分析
早在20世纪80年代，中国政府就提出了节约能源和提高能源效率的能源政策，并一直将其作为中国的基本国策。为了保证能源节约政策的更好实施，中国颁布了一系列法律法规，如《能源节约法》、《气候变化行动计划》、《民用建筑节能》等，这些法律文件为中国的节能减排提供了坚实的基础。此外，中国政府还成立了以总理为首的节能减排小组，监督和实施节能减排计划。
在实施一系列节能减排措施后，中国的节能减排已经取得了一定的成效。尽管国内生产总值逐年上升，但衡量能源效率的指标之一——能源强度却一直呈下降趋势（见图4），这表明中国单位GDP所消耗的能源有所降低，节约能源政策取得了显著成效。
尽管中国近些年在能源效率方面有所成效，但是与世界上其他国家相比，中国的能源强度仍然很高。图5为1980—2006年间部分国家的能源强度（以每2 000美元GDP消耗的能源来计，单位：Btu），从图中的变化曲线可以清楚地看出，在全世界范围内，能源强度一直保持下降的趋势，且中国保持着最快的下降速度，但是与美国、日本、英国等其他国家相比，中国每单位GDP所消耗的能源仍然很大，能源强度依然很高，在节能减排的道路上，中国还有很长的路要走[1]。
1.4 中国减排现状分析
表1分别以2000年、2005年及2009年为对象，对比这三年的污染物排放情况并给出具体数值，从2000年到2005年，二氧化碳、二氧化硫及粉尘等污染物的年均增长率均为正值，并且均在10%以上，而从2005—2009年，这些污染物的年均增长率均低于9%，且碳强度、硫强度、氮强度以及粉尘强度（每万元GDP的粉尘排放量）都呈现出不同程度的降低，甚至呈现出了负值。这说明中国在污染物减排方面，取得了一定的成效。
尽管中国近些年在减排方面卓有成效，但与其他国家（如美国）相比，中国的二氧化碳、烟尘及二氧化硫的排放量仍然处在一个很高的水平。图6为中国与美国的二氧化碳排放情况的对比，从图中可以看出，2000—2009年中国的二氧化碳排放量持续快速增长，从2007年开始，排放量甚至超过了美国，一跃成为世界上二氧化碳排放的大国。这一方面是由中国经济的迅速发展决定的，因为经济的发展必然需要消耗更多的能源；另一方面，受资源禀赋的限制，中国的能源消费结构以煤炭为主，从而造成二氧化碳排放量居高不下。而美国尽管在2006年以前的二氧化碳排放量一直在中国之上，但是从2000—2009年，其二氧化碳排放量的年增长率却非常低，近年甚至呈现负增长率的趋势，这与美国先进的科学技术水平和节能减排的大力实施是分不开的。
1.5 中国能源消费结构制约节能减排
“多煤、少油、缺气”的资源特点决定了我国以煤为主的能源消费结构，这种结构给节能减排的实施造成了一定的困难，一方面我国目前煤炭的利用效率低下，能源效率不高，难以达到节能要求[2]；另一方面，煤炭的过多利用会产生大量的氮化物、二氧化碳、二氧化硫以及粉尘颗粒等大气污染物，造成了我国生态环境的严重破坏，从而使我国难以达到减排的要求[3]。
2 优化我国能源消费结构有利于节能减排
2.1 优化能源消费结构可以提高能源效率
能源消费结构的变化对能源效率有重要影响[4]。为了对其有一个更加透彻的理解，本文将选择单位产值能耗（能源强度）作为能源效率的指标，利用EViews软件，通过建立能源效率与能源消费结构之间的协整模型，以分析出能源消费结构的变化对能源效率的显著影响。
（1） 变量选取与数据处理
本文选取的因变量为能源效率EF（EF值可通过公式EF=GDP/能源消费总量计算得到），自变量为煤炭、石油、天然气、可再生能源占能源消费总量的比重，并分别以PC、PO、PG、PE表示。论文数据来自于1986—2010年《中国统计年鉴》。
（2）序列的单位根检验
在进行协整分析之前必须先检验变量的平稳性以防止虚假回归等问题的出现，本文将采取ADF单位根检验方法来检验序列的平稳性。通过EViews软件分析，得出变量PC、PO、PG、PE的单位根检验结果如表2。从表中可以看出，变量PC、PO、PG、PE在1%、5%、10%水平下均不显著，所以变量均存在单位根，为非平稳序列。
（3）序列间的协整分析
由于变量EF、PC、PO、PG、PE均为一阶单整序列，所以它们之间有可能存在协整关系，变量之间满足同阶单整序列的条件后就可以进行协整分析。
由于变量PC、PO、PG、PE之和恒为1，即变量之间存在高度的相关性，因此本文拟分别分析变量PC、PO、PG、PE与EF之间的长期协整关系。在时间序列分析中，分析协整关系为（1，1）阶协整时最常用的方法是EG两步法，该法由恩格尔和格兰杰于1987年提出。具体操作方法为：首先，用普通最小二乘法估计方程并计算非均衡误差，然后对协整方程的残差值进行ADF检验，若残差值为平稳序列，则变量之间存在长期的协整关系；若残差值为非平稳序列，则变量间不存在长期的协整关系。运用Eviews软件分析出PC与EF的协整方程如下：
从变量EF与PC之间的协整方程可以看出，两变量的回归系数和总体检验F均通过检验，拟合优度R2也比较显著。对EF与PC残差的ADF检验结果如表4，在该残差的单位根检验中按照SIC准则确定最优滞后阶数为5阶。
EF与PC协整方程的残差值通过检验，为平稳变量，这说明1986—2010年，中国的能源效率与煤炭在能源消费结构中的比重之间呈现出长期的协整关系。在协整方程中，煤炭消费占总能源消费的比重系数为负，这说明随着煤炭在整个能源消费结构的比重的上升，能源效率将随之下降；反之，煤炭消费的比重越低，则能源效率就将随之提高。
运用Eviews软件分别分析PO、PG、PE与EF的协整方程，可得出中国的能源效率与石油、天然气、可再生能源在能源消费结构中的比重之间呈现出长期的协整关系。在协整方程中，这些能源占总能源消费的比重系数皆为正。
（4）结论
协整分析结果显示，煤炭、石油、天然气和可再生能源在能源消费结构中的比重与能源效率均存在长期的协整关系。其中煤炭消费比重与能源效率存在反向关系，减少煤炭在能源消费结构中的比重可以大大提高能源效率[5]；石油、天然气和可再生能源的比重均与能源效率呈正向关系，其中天然气和可再生能源与能源效率的相关系数非常大，这说明，大力增加天然气和可再生能源在能源消费结构中的比重可以大大提高能源效率。
2.2 优化能源消费结构可以减少大气污染物
二氧化硫、烟尘是中国大气的主要污染物，以煤为主的能源消费结构是造成这些污染物排放过多的主要原因。与石油和天然气相比，煤炭燃烧会产生更多的污染物，严重破坏环境。煤、石油、天然气的燃烧排放值如表5（表左边以质量或体积单位计，表右边以热量单位计），从表中可以看出，煤炭燃烧所产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘均要比天然气燃烧时高出很多，而石油的排放量居中。由此可见，优化我国能源消费结构，降低煤炭在能源消费结构中的比重、提高天然气和可再生能源的比重将大大减少大气污染物的排放。
3 结论与建议
能源消费结构的变化对节能减排有重要影响，基于此，本文提出如下优化能源消费结构的建议，以推动节能减排的发展。
3.1 大力发展洁净煤技术
为了更好地发展实施洁净煤技术，中国应吸收发达国家的宝贵经验，在促进洁净煤技术发展方面，逐步由技术政策向环境政策转变，并且建立严格的法律法规，设立与经济、技术相协调的排放标准。与此同时，还应实行一些税收优惠、低利率贷款等激励措施鼓励企业采取环境控制技术。
3.2 大力开发可再生能源资源
要逐渐消除可再生能源在人们心中的补充地位，普及其未来作为主要能源的思想观念；加大可再生能源投资，拓宽融资渠道，为可再生能源的发展提供坚强的资金后盾；加强可再生能源的技术创新水平，加大科技投入；要健全有关可再生能源开发利用的法律法规，为可再生能源的发展提供权威的法律保障[6]。
参考文献：
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[2] 石晓妹，张燕.能源消费结构变化及其环境效益实证研究[J].河南科学，2010，（8）：1024-1028.
[3] 任庆文，李淑华.开发利用清洁能源净化城市空气[J].天津科技，2000，（3）：29.
[4] 王庆一.中国的能源效率及国际比较[J].节能与环保，2003，（8）：8-9.
篇5
0引言
自第三次工业革命以来，人类社会在经济和科技方面取得了空前的发展，伴随而来的是常规化石能源的大量消耗及其引起的环境污染和资源短缺等一系列问题，迫使人类不得不开始寻找清洁的可再生能源，也即新能源。相对于传统的煤、石油、天然气等化石能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界日益严重的环境污染和资源匮乏等问题具有十分重要的意义[1]。资源与环境的压力也给电力系统带来了新的挑战，利用新能源逐步取代传统能源进行发电将是今后电力工业发展的趋势，可见新能源发电具有良好的发展前景和实用价值。
1 新能源发电的类型及其原理特点
新能源发电主要包括太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电、潮汐发电等方面。
1.1太阳能发电
太阳能是指太阳内部连续不断的核聚变反应过程所产生的能量，它是一个巨大的能源，据估计，我国陆地面积每年接收到的太阳能辐射能相当于亿吨煤[2]。太阳能发电又叫光伏发电，它的基本原理是利用光伏效应，通过光照产生电动势，进而输出电能，实现光电转换。简单地说，太阳能发电就是通过太阳能电池直接将太阳光转换成电能，太阳能电池是由各种具有不同电子特性的半导体材料薄膜制成的平展晶体，可以产生强大的内部电场[2]，主要包括单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池三种类型。免费论文参考网。
常见的太阳能发电系统由太阳能电池、控制器和逆变器三部分构成，按其运行方式可分为独立太阳能发电系统和并网太阳能发电系统，其中后者是目前的主流发展趋势，即太阳能电池发出的直流电，通过逆变装置转换成交流，进而并入电网使用。太阳能发电安全可靠，具有许多优点，如能源充足，太阳能无处不在，不受地域限制；建设周期短，运行成本低；不需要消耗燃料，无环境污染；结构简单，维护方便，适合无人值守。但是，太阳能发电受气候条件影响，具有间歇性，且价格昂贵。
1.2 风力发电
风力发电是将风能转换成机械能，再转换为电能，其基本原理是利用风吹动风轮，通过风轮的机械转动驱动发电机转子旋转，进而产生电能。风能是清洁的可再生能源，风力发电与常规发电相比，具有能源充足、不消耗燃料、无环境污染、占地面积小、工程建设周期短、发电技术成熟等优点。在当今世界的新能源开发技术中，风力发电是最成熟、最有商业利用价值的发电方式，其装机容量正在不断扩大，全球风电发电量占总发电量的比例也在逐步增加。
1.3生物质能发电
生物质能是绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的一种能量形式，是一种资源丰富、无污染的能源。生物质能发电包括农林废弃物燃烧发电、生物质燃气发电、城市垃圾焚烧发电、沼气发电等方面。生物质能发电具有电能质量好、可靠性高等优点，具有较高的经济价值。
1.4 地热发电
地球内部蕴藏着巨大的热能，地热能就是地球内部的热释放到地表的能量，地热发电就是将地热能转变为机械能，再将机械能转变为电能，它是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，其原理与火力发电基本一样，即将蒸汽的热能通过汽轮机转变为机械能，然后带动发电机发电[2]。
1.5潮汐发电
潮汐能，顾名思义，就是潮汐所蕴含的能量，同样是一种取之不尽、用之不竭的新能源。潮汐发电，就是利用海水涨落及其引起的水位差来推动水轮机，由水轮机带动发电机进行发电，其原理与一般的水力发电差别不大。即在海湾或有潮汐的河口修建大坝，构成水库，利用坝内外涨潮、落潮时的水位差进行发电。潮汐发电受潮汐周期变化的影响，具有间歇性。
2 中国新能源发电的前景展望
改革开放以来，我国经济高速发展，经济规模跃居世界前列，与此同时，能源消费结构的不合理引起的资源环境问题日益突出，大力发展新能源发电技术，是调整能源结构、促进节能减排、实现可持续发展的要求。我国可再生能源资源丰富，通过近年来的发展，新能源发电已经取得了一定进展，已经形成了一定规模、体系相对完善的新能源产业。中国新能源发电虽然刚刚起步，但是却有着广阔的发展前景。免费论文参考网。
（1）风力发电和太阳能发电发展迅速。中国风能资源丰富且风力发电技术较为成熟，目前正在以“建设大基地，融入大电网”的方式进行规划和布局。太阳能发电同样也具有较好的发展前景，我国的太阳能电池制造水平较高，应该大规模推广太阳能发电。免费论文参考网。根据国家能源局制定的《新能源产业振兴发展规划》，到2011年，新能源在能源结构中的比重达到2%（含水电为10%），新能源发电占电力总装机容量的比重达到5%（含水电为25%）。而风电装机容量将达到3500万千瓦（陆地风电3000万千瓦，海上风电500万千瓦），太阳能发电装机容量将达到200万千瓦[1]。除此之外，《2008年中国风电发展报告》预言，到2020年末，全国风电开发建设规模有望达到1亿kW。
（2）生物质能发电优势明显，前景较好。相对于风力发电和太阳能发电的间歇性特点，生物质能发电具有突出的优点，经济价值较高。2002年，我国可再生能源发电装机容量3234.6万kW，其中生物质能发电装机容量80万kW，在众多新能源和可再生能源发电中仅次于小水电。预计到2020年，可再生能源发电将达0.9~1亿kW，其中生物质能发电为1000万kW；另一种估计结果是2020年可再生能源发电装机容量将达到1.21亿kW，其中生物质能为2000万kW。
（3）在有条件的区域发展地热发电和潮汐发电。受地理条件的限制，地热发电和潮汐发电均具有地域性。目前，中国高温地热电站主要集中在西藏地区，总装机容量为27.18MW，其中羊八井地热电站装机容量25.18MW，其发电量已经占到拉萨电网的40%以上，对缓和拉萨地区电力紧缺的情况起到了重要的作用。今后，可继续在西藏地区大力发展地热发电。我国潮汐能蕴藏量中可开发利用部分的92%集中在经济发达、能源需求迫切的华东沿海地区[3]，发展潮汐发电可缓解这些地区的电力不足。但是，潮汐发电由于开发成本较高和技术上的原因，目前发展并不是很快，我国江厦潮汐电站装机容量为3200kW，年发电量1070万kWh[4]，今后可视情况适当发展潮汐发电。
3 结语
能源短缺和环境恶化已经成为威胁人类生存的全球化问题，发展新能源是实现人类可持续发展的必经之路，中国应该加快开发利用新能源的步伐，大力发展新能源发电，逐步实现从常规能源向清洁能源转变。目前，我国的新能源发电已经取得了一定的进展，但同时还存在着一些亟待解决的问题，主要表现在技术基础薄弱、相关体制尚不规范等方面。为此，提出一些建议：（1）制定发展目标，科学规划布局。新能源发电必须进行合理规划和布局，有必要将其纳入国家经济社会发展总体规划。（2）加快体系建设，规范行业发展。对于新能源发电的设备要求和并网技术标准，应该尽快制定相关准则。（3）加大投资力度，鼓励自主创新。目前，我国新能源研究力量分散，缺乏跨学科的交流，有必要对各类科研机构进行整合。除此之外，新能源发电是智能电网的一个重要组成部分，必须构建全国统一的新能源电网，以促进我国智能电网的建设。
参考文献
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[2] 孙元章，李裕能. 走进电世界——电气工程与自动化（专业）概论[M]. 北京：中国电力出版社.2009.
[3] 刑运民，张文娟. 新能源与可再生能源发电技术的发展[J]. 西华大学学报，2007，1（26）：50-52.
篇6
0引言
能源是现在社会赖以生存和发展的基础，随着社会的发展，能源危机已成为当今世界面临的巨大挑战[1,2]。据估计，按目前的水平开采世界已探明的能源，煤炭资源尚可开采100年，天然气可开采50~60年，石油也将在30~40年后被耗尽，且石化全球能源消耗量在未来20年内还将以每年平均2%的速度增长（任春洁，2010）。因此，随着煤、石油、天然气等化石能源消耗量的不断增加，全球环境不断恶化，使人类必须重新调整化石能源的发展战略[3]。目前热值，可再生的生物质能源已成为人类21世纪能源战略的焦点[4~6]。能源植物是可再生能源开发的重要资源对象，是最有前景的生物质能源之一。到目前为止，全世界已经发现40多种能源植物，如续随子、绿玉树、橡胶树、西蒙德木、甜菜、甘蔗、木薯、苦配巴树、油棕榈树、南洋油桐树、澳大利亚的阔叶木、黄连木等[7]。本文系统研究新疆6个常见乔木树种的热值及含碳率，为生物质能源和资源的选择、开发、利用和保护，利用科学的方法，筛选出新疆克拉玛依地区的高效固碳能源树种。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
本试验采样地点位于克拉玛依市农业综合开发区，距克拉玛依市区20km，地理坐标为E84°50′～85°20′，N45°22′～45°40′，属典型的温带大陆性干旱荒漠气候。该地区冬季严寒，年极端最低温度可达-35.9℃，最大冻土深度达1.5～2.0m；夏季高温炎热，年极端最高气温可达42.9℃；年降水量多年平均为105.3mm，从年内分布看，6～8月份稍多，冬季无稳定积雪，造成土壤冻蚀严重。全年潜在蒸发量达3545mm，约为年降水量的34倍，无霜期180～220d。光热资源丰富，日照率高且太阳辐射强度较大论文格式范文。春季多风，全年≥5级风的日数为119.7d，≥8级风的日数为45.6d，最大风速可达25.1m/s热值，主风向西北，是准噶尔盆地的风区之一，风沙危害严重。
1.2 材料
2009年4月，在克拉玛依市农业综合开发区，选取一块生长良好无病虫害的白榆、沙枣、胡杨、俄罗斯杨、新疆杨、银×新杨人工林，基本情况见表1。样地内，每木检尺，每个树种共调查200株树，根据林分平均胸径和树高，选取平均木1株。样木伐倒后，将主干部分按1m分段，计算其干和枝的干物质生物量。另外在每段原条底部取一块厚2cm的圆盘，圆盘编号从树干底部往上依次为0、1、2…，装入密封袋，带回实验室，测量热值、含碳率。
表1 6个样地基本情况表
树种
样地情况
标准木
样地规格
（m）
株行距
（m）
调查数目
（株）
年龄
（a）
胸径
（cm）
树高
（m）
圆盘数
（个）
白榆
30×40
2×3
200
6
13.6
8.6
9
沙枣
30×40
2×3
200
7
14.5
7.5
8
胡杨
30×40
2×3
200
8
14.2
9.7
10
俄罗斯杨
30×40
2×3
200
9
14.5
13.8
14
新疆杨
30×40
2×3
200
9
16.2
13.5
14
银×新杨
30×40
2×3
200
8
篇7
随着社会的不断发展、现代化建设的不断推进，人类生活对能源的需求更加广泛，从某些方面而言，现代人类生活的方方面面已经离不开能源的存在。因此，能源开发、能源技术的发展已经成为了一个全世界、全人类一同关心的重要问题。自然界中的能源在人类的不断开发下已经不再充裕，而天然能源的不可再生性使得人类必须寻求新的能源，发展新的能源开发技术来替代非再生能源。科学发展观思想，是中国政府加快发展现代能源产业的指导思想，中国坚持节约资源和环境保护的基本国策，贯彻落实可持续发展战略，建设创新型社会，为维护世界能源安全发挥了重要的作用。
在工业生产过程中，通常会有大量的反应热量未能得到利用就浪费，而在需要供应热量的反应中又有大量的余热被损失，这些都是在化学反应中我们希望避免的现象，因此，我们需要找寻一种材料，这种材料能随着温度的变化而改变物质状态并提供潜热，即当反应时，材料能将这些没有利用的热量或冷量储存起来，当反应需要时再将其释放出来，这种材料，我们称其热储能材料。几十年来，人们对热能储存材料的广泛研究已经使这种材料得到大量应用，并逐渐成为了一种重要的新型材料。
当今困扰人类的环境问题中，全球变暖问题越来越突出，节能减排已经成为了社会建设的一大重点审查方面，因此我们必须加速新能源的开发及应用。目前，冬天在北方地区采取的是集中供暖的政策，这是出于北方的寒冷气候、能源状况及居民生活习惯等因素而实施的，而南方地区却没有实施这一政策，主要是因为南方冬季有充足阳光，气候较北方温暖，经全方位审核尚不需要集中供暖，而且一旦南方也采取集中供暖的政策，国家每年的能耗将大大增加，二氧化碳、二氧化硫及烟尘排放量也将急剧上升，环境污染将进一步加剧。因此对于南方居民来说，更现实的选择是采取其他的供暖方式，而在现今的众多取暖方式中，太阳能地暖供热系统成为了首选，太阳能是一种可再生能源，采用这种方式的取暖，既节省了资源又保护了环境[2]。在相变材料研究中，我们初步确定乙二醇，水，膨胀石墨的混合液体具有这种优于水的性能，通过一系列实验，我们将验证这一事实，从而能将这种混合液体用于太阳能地暖供热系统中。
2 实验部分
2.1 实验材料
相变材料聚乙二醇（PEG），水，相变材料膨胀石墨（EG）。
2.2 实验步骤
（1）相变材料聚乙二醇（PEG）含量10%的水溶液（体积200ml），其中聚乙二醇分子式为：HO（CH2CH2O）nH，分子质量为6000。熔点为57°C。羟值为15―20之间。粘度为12―16之间。放于烧杯之中。将烧杯放于60°C的水浴内加热。室温20.3°C。
（2）相变材料聚乙二醇（PEG）含量10%的水溶液（体积200ml），其中聚乙二醇分子式为：HO（CH2CH2O）nH，分子质量为6000。熔点为57°C。羟值为15―20之间。粘度为12―16之间。加热至60°C后的散热时间：
（3）相变材料聚乙二醇（PEG）含量20%的水溶液（体积200ml），其中聚乙二醇分子式为：HO（CH2CH2O）nH，分子质量为6000。熔点为57°C。羟值为15―20之间。粘度为12―16之间。放于烧杯之中。将烧杯放于60°C的水浴内加热。室温20.3°C。
（4）相变材料聚乙二醇（PEG）含量20%的水溶液（体积200ml），其中聚乙二醇分子式为：HO（CH2CH2O）nH，分子质量为6000.熔点为57°C。羟值为15―20之间。粘度为12―16之间。加热至60°C后的散热时间：
（5）相变材料膨胀石墨（EG）含量10%的水溶液（体积200ml），其中膨胀石墨的型号为KD9950200放于烧杯之中。将烧杯放于60°C的水浴内加热。室温20.3°C。
（6）相变材料膨胀石墨（EG）含量10%的水溶液（体积200ml），其中膨胀石墨的型号为KD9950200放于烧杯之中。烧杯加热至°C后进行散热。
（7）相变材料膨胀石墨（EG）含量20%的水溶液（体积200ml），其中膨胀石墨的型号为KD9950200放于烧杯之中。将烧杯放于60°C的水浴内加热。室温20.3°C。
（8）相变材料膨胀石墨（EG）含量10%的水溶液（体积200ml），其中膨胀石墨的型号为KD9950200放于烧杯之中。烧杯加热至60°C后进行散热。室温20.3°C。
（9）水溶液200ml，放于烧杯之中。将烧杯放于60°C的水浴内加热。室温20.3°C。
（10）水溶液200ml，放于烧杯之中。烧杯加热至60°C后进行散热。室温20.3°C。
3 实验结论
经过以上实验可以得出结论：相变材料聚乙二醇相较于水而言，吸热过程较慢，同样散热过程也较慢，且相变材料聚乙二醇的熔点为57°C。当温度达到57°C时发生相变。相变材料膨胀石墨相比水来说，吸热过程较快，散热也较快。而当这三种溶液混合后，能较好的达到吸热过程比较快，同时散热过程较慢的的效果。经过多次反复的实验，发现聚乙二醇13%膨胀石墨9%为三种溶液的最佳配比。
太阳能是一种可再生能源，且绿色无污染，是一种较为重要的能源，被认为拥有较好的应用与发展前景。但太阳能不具备稳定性：在夜间无辐射，且在不同的天气、时间、季候都将有不同的辐射量，因此，专家一直致力于太阳能的储存及释放。而相变储能材料却能在太阳能的研究中得到利用。本论文所验证的相变材料聚乙二醇，水，膨胀石墨的混合液体就可很好的应用在太阳能地暖供热系统中。除此之外，这一相变材料还拥有广阔的应用前景，值得更多研究。
篇8
1 引言
从《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、“巴厘路线图”的制定到《哥本哈根协议》的通过，各个国家都在为解决气候问题而努力，在此背景下低碳经济应运而生。
所谓低碳经济，是指在可持续发展理念和科学发展观的指导下，通过技术创新、产业转型、新能源开发等方式，尽可能地降低煤炭、石油等高碳能源的消耗，降低温室气体排放，达到经济发展与环境保护双赢的一种经济发展形态[1]。低碳经济以低能耗、低排放、低污染为基本特征，具体表现为低碳社会、低碳技术、低碳能源、低碳产业等。低碳经济的实质是提高能源利用效率，开发清洁能源，追求绿色GDP，在保持经济增长的同时减少二氧化碳的排放量以降低对环境的污染。发展低碳经济，是我国实现和谐社会和落实可持续发展的必然选择。
2 我国低碳经济的发展现状
低碳经济是一种新的经济发展思路，对实现节能减排、构建和谐社会等具有重要意义，我国已经认识到了这点，并成为积极实施低碳经济的国家之一。
2.1我国发展低碳经济的有关政策措施
我国政府历来十分重视发展低碳经济。2003年正式施行《清洁生产促进法》。2005年颁布了《可再生能源法》。2006年科技部等六部委联合了《气候变化国家评估报告》。2007年了《中国应对气候变化国家方案》和《中国的能源状况与政策》白皮书，其中前者是发展中国家颁布的第一部应对气候问题的国家方案挑战，后者主张能源的多元化发展，不再提以煤炭为主。2008年了《中国应对气候变化的政策与行动》的白皮书，同时修订后的《中华人民共和国节约能源法》也正式实施。2009年《循环经济促进法》正式生效。2010年发改委下发《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》，这一系列文件都充分显示出我国政府对气候问题的高度重视，表明了我国政府发展低碳经济的决心。
2.2我国的节能减排情况
“十一五” 规划中明确提出到2010年我国单位GDP的能源强度要比2005年降低20%，主要污染物排放总量要减少10%，这体现了建设资源节约型、环境友好型社会的要求，政策导向明确。2008年新增加的4万亿投资计划中，国家安排了5800亿用于节能减排、技术改造等与低碳经济相关的项目[2]。由于政府对节能减排的高度重视，“十一五”期间我国节能减排取得了重大成绩cssci期刊目录。据发展改革委介绍，“十一五”期间，我国单位GDP能耗下降约为19.06%（具体数据尚未公示），全国化学需氧量排放量和二氧化硫排放量分别下降12.45%、14.29%，基本完成或超额完成“十一五”规划纲要确定的目标[3]。
2.3我国的新能源与可再生能源发展情况
近年来，我国新能源和可再生能源发展迅速。在太阳能利用方面，据权威机构统计，2010年我国光伏产品总产量为8GW，占世界总产量的50％，世界第一。在水电方面，2009年我国水电站总装机容量可以达到500万千瓦，水电装机容量世界第一。在核能利用方面，截至2010年7月，全国核电总核准规模达到3270万千瓦，在建规模达到2540万千瓦。在风能利用方面，据初步统计，2010年我国风电新增装机超过1600万千瓦，累计装机超过4000万千瓦，世界第一。在地热能利用方面，截至2009年底，我国地热直接利用总装机容量达到3688MWt，居世界第一，年直接利用量12865GWh，分别比2004年高出20.70％和19.3％，发展速度较快[4]。
3 我国发展低碳经济面临的挑战
发展低碳经济是一项系统工程挑战，从我国目前的情况看，向低碳经济转型还有很长一段路要走。近期，我国发展低碳经济主要面临以下挑战：
3.1我国居民的消费模式对发展低碳经济的挑战
改革开放以来，我国经济取得了巨大发展，人均收入迅速增加。2010年我国农村居民人均纯收入达到5919元，城镇居民人均可支配收入达到19109元。人均收入的显著增加，提高了人们的生活水平，丰富了人们的消费内容。但目前我国仍然没有建立起生态化的消费模式，“便利消费”、“面子消费”、“奢侈消费”随处可见。比如有些人为图一时方便，使用一次性木筷，一次性塑料袋；有些人为了显富、攀比，购买宝马、SUV等大排量汽车；有些人平时不注意节约水电、粮食等。
3.2我国目前所处的经济发展阶段对发展低碳经济的挑战
目前，我国正处于工业化、现代化的快速发展阶段，以重化工业为主导的产业模式会造成能源需求和二氧化碳等温室气体排放的不断增长。此外，我国作为世界上最大的发展中国家，拥有世界1/5的人口，由于现代化尚未实现，发展仍是目前的首要任务，经济的发展离不开能源，但我国能源结构中煤炭比重过高，而相对清洁的油气比例较低，“高碳”特征明显。
3.3我国目前的产业发展水平对发展低碳经济的挑战
2005年以后我国三个产业的比重基本稳定在1∶5∶4，这样的产业结构严重不合理：农业基础薄弱，严重制约现代化进程；工业未能对农业提供应有的技术改造和服务；第三产业发展水平严重滞后，对第一、第二产业的制约作用突出。目前西方发达国家第三产业比重大多保持在70%，许多发展中国家也在50%左右，而我国的第三产业比重仅为40%甚至更低[5]。我国经济发展过度依赖能耗高的第二产业，而第三产业比重较低，对低碳经济的发展形成了重大挑战。
3.4我国的资源禀赋对发展低碳经济的挑战
在我国已探明的能源储量中，煤炭占94%，石油占5.4%，天然气占0.6%，这种“富煤、少气、缺油”的资源特点，使我国以煤为主的能源消费结构在有限的时间内很难发生根本性改变。虽然我国也在努力促进能源供给的多样化发展挑战，但近年来随着国际油气价格的攀升以及我国经济的飞速发展，煤炭在能源消费中的比重又有回升的势头，2005年煤炭在能源消费中的比重高达70.8%，2008年为70.3%，2009年为70.4%。煤炭消费比重大，二氧化碳排放强度高，对发展低碳经济形成了严峻的挑战。
3.5我国低碳技术落后对发展低碳经济的挑战
未来，低碳技术将成为国家核心竞争力的一个标志——谁掌握了先进的低碳技术，谁就拥有了核心竞争力[6]。低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术[7]。我国是发展中国家，低碳技术落后、技术研发能力有限是发展低碳经济的最大瓶颈。发达国家由于担心转让先进技术会影响其国内产品竞争力，使《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》要求发达国家向发展中国家转让先进低碳技术的规定几乎成为一纸空文，许多关键的低碳技术还是要靠发展中国家自主研发。目前，我国在低碳技术的研发方面仍处于起步阶段，还没有完善的政策支持体系和稳定的政府投入机制。
4 我国低碳经济的发展思路
国际社会发展低碳经济的经验表明，不同的国家发展低碳经济应当采用不同的方法。我国发展低碳经济应当选择一条适合国情的道路，具体来说：
4.1提高低碳认识，倡导低碳消费
从政府方面考虑，首先通过设立低碳频道、创建低碳杂志等手段广泛宣传低碳经济的概念、内涵、意义等，提高全社会的低碳意识；其次要在全社会提倡合理消费、适度消费、节约消费、协调消费；最后通过采用政策倾斜的方式，积极推广非化石能源的利用。从企业角度出发，企业应积极研发、利用低碳技术，寻求节能减排的新途径。从个人角度讲，一是要少开私家车，多走路，多骑自行车或者乘坐公共交通工具；二是要少吃肉，多吃素，少用一次性商品，拒绝过度包装，尽量减少消费品的不必要替换。只有让“低碳”成为全社会的共识和自觉行动，低碳经济才能有所发展。
4.2大力发展循环经济，以循环经济推进节能减排
所谓循环经济是指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济[8]。发展循环经济挑战，既能缓解能源紧缺问题，也能减轻环境压力。我国传统的工业生产模式是“资源——生产——消费——废弃物排放”的单向线型经济，这种模式在创造社会财富的同时会消耗大量的资源并会产生严重污染cssci期刊目录。而循环经济是一个“资源——产品——消费——再生资源”的闭环反馈式流程，可以实现“排除废物——净化环境——利用废物”的过程，达到“最佳生产，最适消费，最少废弃”[9]。我们必须根据我国处于工业化中后期的现状，大力发展循环经济，进而促进低碳经济的发展。
4.3优化产业结构，着力构建三个产业并重的低碳产业体系
第一产业和第三产业总体上属于低碳产业，第二产业则属于高碳产业。优化产业结构就是要促进三个产业的协调发展，形成现代产业体系[10]。首先，要大力发展生态农业，减少化肥和农药的使用，维持农业系统的生态平衡，循环利用各种物质要素，以期用尽可能少的投入获得尽可能多的产出，从而达到环境保护和提高经济效益的双重目的；其次要积极促进信息化和工业化的融合，促使产业升级，逐步淘汰高投入、高能耗、高污染、低效益的企业，推进产业和产品向利润曲线两端延伸；最后要大力发展第三产业，特别是新兴产业，提高服务业在国民经济中的比重。第三产业本身就是发展低碳经济的重要突破口，我国应重点支持服务业的关键领域和薄弱环节，以促进我国低碳经济的发展。
4.4发展低碳能源，优化能源结构
低碳能源包括两类：一类是清洁能源，比如核能等，另一类是可再生能源，像风能、太阳能等。我国能源消费构成中煤炭比例过高，如果不改变对煤炭过分依赖的能源消费特点，就很难谈发展低碳经济。低碳能源对解决我国资源短缺、减少温室气体排放具有重大意义。相关资料显示，我国拥有丰富的风能、氢能、生物质能、海洋能等资源，但这些能源并没有得到较好的利用。发展低碳经济，必须要集中力量发展风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能以及核能等低碳能源挑战，大力推进西气东输等项目的建设，按照以新能源代替传统能源，以优势能源代替稀缺能源、以可再生能源代替化石能源的思路，逐步提高低碳能源在我国能源结构中的比重，优化能源结构。
4.5加强低碳技术的研发
节能减排、提高能效、开发低碳能源以及低碳产业的形成等最终都依赖于低碳技术。对我国而言，通过研发或者购买先进的低碳技术是发展低碳经济的关键。目前，我国需要获得的低碳技术主要包括：煤炭洗选技术，烟气净化技术，可再生能源、先进核能技术，碳捕集和碳封存技术，替代技术，新材料技术等等。从国内低碳技术发展现状来看，短期内我国政府应把主要精力放在节能和提高能源利用效率的技术上，并逐步形成稳定的政策支持系统和完善的投入机制；从长远考虑，我国应逐渐形成自己的低碳能源体系。
5 小结
发展低碳经济是我国转变经济发展观念、创新经济发展模式、破解经济发展难题、提高经济发展质量的重要途径。我国应广泛借鉴国际经验并根据我国的基本国情，通过提高对低碳认识，倡导低碳消费；大力发展循环经济；优化产业结构；优化能源结构；加强低碳技术的研发等手段促进低碳经济的发展，实现我国由“高碳”到“低碳”的转变，并最终实现社会、人与自然和谐发展。
参考文献
[1]什么是低碳经济.中国环境报第8版.cenews.com.cn/xwzx/ dfxw/qt/201003/t20100315_631906.html.2010-03-16.
[2]冯之浚，牛文元.低碳经济与科学发展.中国软科学，2009，8.
[3]十一五期间我国单位GDP能耗预计下降19.06%. emarketing.net.cn
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摘要总结了科技英文期刊和中文期刊英文摘要中的词汇冗余问题，包括名词、动词和修饰的冗余。通过实例分析这些中式英语的问题所在，并给出编辑修改建议，以唤起向科技英文期刊投稿的作者和编辑同行的关注，尤其是要注意中英文两种语言在思维方式和文化上的差异。关键词科技英文写作冗余词汇语言差异文化差异笔者在编辑《电力系统通信》英文摘要和负责英文期刊ELECTRICITY的管理工作过程中，不断遇到中英文两种语言差异的困扰，这种差异本质上是两种文化、两种思维方式的差异。本文仅就编辑工作中遇到的语言差异的一个方面———英语科技论文写作中的冗余问题予以总结，通过实例说明编辑的处理方法，以期唤起从事科技英文摘要和英文论文写作的作者和期刊编辑同行的注意。下文所有实例中，A为问题句，问题部分以下划线突出;B为编辑修改后的句子。
名词的冗余
较易识别的名词冗余在科技英文摘要、论文投稿或译稿中，有些名词明显多余，因为它们的意思已经包括或隐含在句子的其他元素中。有些不必要的名词并不单独出现，而是与冠词和介词结合成短语的形式出现，在这种情况下，去掉名词时要同时删去冠词和介词。例1中国东西部发电资源分布的不均衡促使电网互联加快了步伐。A:Unbalance of power resources distributed in east and westChina stimulates to accelerate the pace of grid interconnection．B:Unbalance of power resources distributed in east andwest China stimulates to accelerate grid interconnection．例1的A中下划线部分可删去，因为“to accelerate”;=“to increase the pace of”;。例2我国未来经济的发展在很大程度上将受制于能源的供给。A:The development of China＇s economy in the future will，to a large extent，depend on power supply．B:The development of China＇s economy will，to a largeextent，depend on power supply．例2的A中，动词的将来时已经足以表达“未来”;，而且“development”;也含“未来”;之意，所以“in the future”;可删去。
不易识别的名词冗余有些冗余的名词可能不太容易一眼看出，但稍加思考，可以发现它们对句子的意思没有任何帮助，如果删去之，会使句子简洁明了。例3那时，中国的电力市场并未真正形成，交易情况并不规范。A:At that time，power market in China was not formedcompletely，and the situation of trading was not normalized．B:At that time，power market in China was not formedcompletely，and its trading was not normalized．“situation”;是一个很容易多余的名词，常可删去。例4当前需重点解决的问题是要为可再生能源开发建立健康的投融资市场。A:The key to the solution lies in establishing a healthyinvestment and financing market for renewable energydevelopment［1］．B:The solution is to establish a healthy investment andfinancing market for renewable energy development．“key”;有时是有用的，但也常可以删去，它还会带来更多不必要的词汇，如本句中的“lies in”;。
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生物能源是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源於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，是一种取之不尽、用之不竭的能源。[1]主农村农村生物能源主要是指能源作物、农作物秸、淀粉等物质。生物能源作为绿色能源,具有可再生的特点,而化石能源却是不可再生能源,这是生物能源的一大优势。根据估算,地球的石油枯竭期最多可延长到百年,而对于中国这个石油资源相对贫乏的国家来说,石油稳定供给不会超过20年。而生物能源主要利用淀粉质生物如植物,薯类,作物秸秆等加工成其他燃料,从大范围来看具有大量的来源。
一、农村生物能源利用的必要性
我国具有丰富的农村生物能源。据测算，我国理论生物质能资源相当于50亿吨标准煤左右，是目前国内总能耗的2.5倍左右。目前，可作为能源利用的生物质能约折合5亿吨标准煤，主要是能源作物、农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾等。农作物秸秆年产量约6亿吨，除去用于饲料、肥料和其他工业原料外，至少有一半以上可用于生物质能开发和利用。
1、改善我国能源结构 当前，能源短缺、价格暴涨和环境恶化已成为世界关注的焦点。促进生物能源的开发利用，实现经济社会的可持续发展，是当今世界的必然选择。生物能源是当今世界无可争议的可持续能源，从战略上说，世界最终将转入生物能源的永续利用。人类使用的三大主要能源是原油、天然气和煤炭，这些化石能源都是不可再生的能源，迟早要枯竭。据国际能源机构的统计，这三种能源还能供开采的年限，分别只有40年、50年和240年。[2]开发新能源已成为人类发展中的紧迫课题免费论文。我国生物能源资源丰富in，可循环使用，又不污染，必将取代化石能源成为能源供应的主体，调整能源结构是近期的重要任务。
2、缓解能源紧张状况 能源是国民经济的“粮食”和“血液”。能源的稳定供应是国民经济健康可持续发展的根本保障和前提。世界性能源供给形势日趋紧张。再加上作为世界石油主要供给地的中东地区的局势不稳，导致石油价格一直居高不下。另一方面，与能源问题密切相关的是环境问题。解决环境问题，制定地球暖化对策等问题已成为当务之急。在这种形势下，进入本世纪以来欧美、中国以及俄罗斯都相继开始转变能源基本政策。预计到2010年，中国石油供需缺口1亿吨，天然气缺口400亿立方米。因此，开发洁净生物能源已成为紧迫的课题。[3]
3、减少环境污染通过转化农作物秸秆，充分利用农业资源，有利于环境保护。对农作物秸秆的处理一直是一个棘手的问题，目前，中国农村处理秸秆主要采取传统的焚烧办法，这一办法不仅造成资源的浪费，而且还造成烟雾污染，使城乡居民感染呼吸道疾病增加，并且烟雾覆盖机场和高速公路，致使能见度降低，影响正常的交通运输，并可能引发重大事故。而随着生物能源转换技术日臻成熟，这一状况将彻底改变。通过综合利用庄稼废料，既可生产出有用的能源，又保护了环境。
4、促进农民增收 农村生物能源开发利用投入少，收益多，能带来的经济效益更明显。在促进农村经济发展的背景下，要让人民群众看到收益，在农村生物能源的开发工作中一个重要任务是增加农民的收入，这也是中央提出的以人为本的科学发展观的前提。利用生物能源提高人民群众收入的主要途径：一是出售农作物秸秆，用于造纸、生产胶合板等建筑材料以及发电等；二是种植能源植物，如不少地区种植木薯用于生产乙醇，形成了产业链，增加了农民收入。
二、农村生物能源利用存在的问题
虽然中国生物能源开发利用取得很大成绩，法规和政策体系不断完善，但生物能源的利用仍不能满足可持续发展的需要，存在的主要问题是：
1.对开发生物能源战略意义认识不清我国人口众多，能源资源相对匮乏。人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，石油仅为十分之一。煤炭、石油、天然气剩余可采储量均仅够开采到即将到来的下世纪中叶或更早。发展生物能源对实施可持续发展战略的意义、对减排温室气体的意义没有得到充分的、广泛的熟悉。对中心积极地、因地制宜地发展生物能源的方针落实不够。有的地区没有编制生物能源的长远规划和年度计划。
2.激励政策不够完善 从国外的经验看in，政府支持是发展生物能源的关键。国际上，不论是发达国家还是发展中国家，生物能源的发展离不开政府的支持如激励、税收、补助、低息贷款、加速折旧、帮助开拓市汤等一系列的优惠政策，这是生物能源产业发展的初始动力。我国生物能源推广应用的地区多为边远贫困地区，社会效益显著，但经济效益不高，更需要国家和各级政府的激励和支持。
3.财政投入不足 八十年代以来，国家为推动生物能源的发展，采取了事业费补贴、研究与发展补贴、投资贴息和项目补贴等政策。但是，同国外比较，我国政府对生物能源的投入太少。迄今为止，我国生物能源建设项目还没有规范地纳入各级财政预算和计划，成为阻碍其发展的重要因素。由于投入过少，缺乏足够的开发与研究，不少关键性设备不得不进口，如大中型风机几乎全部依靠进口，导致发展缓慢，产业化、商品化程度低。
4.技术开发能力和产业体系薄弱 生物能源的技术水平较低，缺乏技术研发能力，设备制造能力弱，技术和设备生产依赖进口，技术水平和生产能力与国外先进水平差距较大。同时，生物能源资源评价、技术标准、产品检测和认证等体系不完善，人才培养不能满足市场快速发展要求，没有形成支撑生物能源产业发展的技术服务体系免费论文。[4]总体来看，中国在新的生物能源领域技术研发力量分散，在关键技术上长期难以突破，产业体系零散杂乱，相关企业良莠不齐，整体技术水平不高产品质量和技术服务缺乏保障，还没有进入持续稳定的产业成长阶段。
三、充分利用农村生物能源的对策
1.提高农村生物能源利用的意识 利用各种新闻媒体和宣传渠道，对广大农民利用和再利用可再生生物能源的教育，要把环境资源意识与健康意识、经济意识、节约意识和社会意识紧密联系在一起，特别针对农民讲现实、讲实惠的特点，帮助他们算好几笔帐。诸如经济帐、环境帐、资源帐、身体帐、家庭帐、社会帐等等。通过算帐等方式，切实增强广大农民对可再生生物能源的认识，对可再生生物能源利用和再利用的主动性和积极性，对化解环境资源矛盾的自觉性和创造性。
2加强政策引导 一是要加强示范项目的建设，通过农村能源成功模式的推广in，用效益吸引农民群众和业主，主动参与项目建设。二是积极争取国家对农村能源建设的投入。充分运用国家资金，引导农民群众和业主开展项目建设。三是研究制订有关扶持政策,鼓励生态能源建设，激发农户和业主参与综合开发的积极性。三是明令禁止焚烧农作物秸秆。1999 年初,为保护生态环境,防止秸秆焚烧污染,保障人体健康,维护公共安全,根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,国家环境保护总局、农业部、财政部、铁道部、交通部、国家民航总局联合制定了《秸秆禁烧和综合利用管理办法》。同年,农业部选择10 个焚烧秸秆造成严重影响的大城市郊区和4 条高速公路沿线,作为秸秆综合利用和禁烧的重点地区,集中投入,推广秸秆综合利用技术。
3、加大财政投入力度 要切实加大对农村建设、农业发展和农民脱贫致富的政策扶持力度，政府财政预算安排尽可能向农村倾斜，支持科技推广项目、节能降耗项目、环境保护项目和循环经济项目的开发建设；建立发展农业循环经济促进体系，包括绿色产品质量认证机制、价格调控补贴机制、市场机制、激励机制等。在资金使用上，以项目支持为主，采取垫付、预付、追加补助等形式。与此同时，还应该大力开辟筹资渠道，采用多种开发利用模式，促进农村生物能源利用和再利用，推进农村先进生产力建设。国家财政每年拿出一部分资金以支持广大农村地区推广秸秆气化技术,解决农民用能问题和缓解农村环境污染。
4、加大科技投入力度 要切实加大对农村废生物能源新技术、新工艺、新产品开发和使用的科技投入力度，尽可能多地开发适应农村生产生活特点的技术、工艺和产品，尽可能多地开展科技下乡活动，给广大农村送去科技知识、节能降耗产品和技术，帮助解决废生物能源利用和再利用的工艺困难，如沼气产、供、用系统工程技术，节能降耗技术，有机肥与无机肥合理搭配、科学施用技术等，帮助农民提升科技素质水平和科技产品应用能力。
参考文献：
[1]朱四海，农村能源软化国家能源约束途径分析[J]. 中国农村经济.2007(11)
[2王友成等，秸秆固化：农村能源替代担重任[J].现代农业2007（12）
[3]李卫林，生物能源的开发与应用前景分析.[J]能源与环境，2009（01）
篇11
1972年，在内蒙古乌兰察布盟一所医院当护士的林莉经推荐，参加了考试，被清华大学热工量测及自动化专业录取。
1977年，林莉从清华大学毕业，主动要求回到内蒙古工作。
读大学时，林莉的理想是从事科研工作，她希望毕业后能去研究所，搞专业研究，被安排到内蒙古科委从事科技管理工作，这让林莉有些意外，但很快，她发现在这个岗位上可以从更大的范围进行科研工作的组织、协调、管理，而不是仅仅局限于一个较小的专业领域。
1979年，中国召开了第一届太阳能利用会议，并成立了中国太阳能学会。会议期间，国内各省区提供的新能源成果展品很多，而内蒙古几乎是空白。与此形成鲜明对比的是，内蒙古的太阳能、风能资源十分丰富。由于内蒙古地域广衰，所处纬度较高，距离海洋较远，边沿有山脉阻隔，多大风天气，大部分地区年平均风速3～4米／秒，冬春季节大风天数占60％左右，风能可利用区占全区范围的80％，全区风能总储量居全国之首，占全国风能总储量的五分之一。全区太阳能日照时数为2600～3400小时，全年太阳辐射总量为4800～6400兆焦耳／平方米，仅次于，居全国第二位。
这次会议使与会的林莉很受触动，身为蒙古族人，她清楚地知道，在内蒙古全区118万平方公里的土地面积中，草原面积占74．6％。广大牧区地域辽阔，居住分散，交通不便，人口密度低，能源问题难以解决是严重阻碍牧区经济和社会发展的重要原因。当时很多农牧民根本用不上电，过着做饭烧牛粪、夜里点油灯的生活。
如何使大自然赋予的资源优势真正转化为加速经济和社会发展的源泉和动力，成为林莉和同事们为主奋斗的目标。当时，自治区领导对新能源不了解，老百姓对这种新事物也不太能接受。好不容剔研制出来一个新机器，送到牧区，牧民都不愿意用。刚开始时风力发电机的质量也不好，有的风力发电机风轮被风刮跑了，有的叶片掉下来把牧民的牛羊砸伤了。
“推广新能源，首先要组织科研力量进行攻关，推出自己的产品，并且还要不断改进完善；要组织试验示范，使之能够大面积推广；要建立技术服务网络，培训牧民；同时，要制定政策，争取各方面的支持等等。这是一个大的系统工程，也是当时我们必须面对的一系列问题。”
为了了解第一手信息和资料，了解牧民的需求和困难，帮他们出主意，想办法、解决问题，林莉经常深入边远牧区、基层技术服务部门和企业开展工作，常常是日夜兼程，一连数日颠簸在崎岖的路上。
结合新能源”低成本、无污染、可再生”的独特优势，以及内蒙古人口稀少、居住分散的地区特点和风能、太阳能丰富的资源特点，在调查研究的基础上，林莉起草了一系列文件、报告，进行了卓有成效的开创性工作。
1986年，经过多年努力，政府出台了发展新能源的相关政策，这是全国第一个地方性扶持新能源的政策，新能源的发展纳入到自治区的整体发展框架当中，当地的牧民也开始逐步接受了新能源。
通过组织专家进行联合攻关，他们相继研制出20多种型号的风力发电机，使小型风力发电机从50W到5KW形成系列，研制出10多种型号的风力提水机，形成了2m～5．2m等系列产品，研制出单晶硅、多晶硅和聚光跟踪太阳能电池，多种类型的太阳能集热器和太阳灶，以及配套产品，并在牧区组织示范试验。
当世代居住在蒙古包的牧民们第一次点起电灯、看上电视的时候，方圆几十里的乡亲们都赶了过来，大家载歌载舞，彻夜欢庆，那种惊喜和欢乐让林莉至今难忘。
”我们确定的第一阶段的目标是解决牧户最基本的生活用电问题，第二阶段的目标是为富裕起来的牧民提供生活用电和生产用电，满足牧民浇水、灌溉等生产方面的需要。目前，有15万户用上了新能源，占全国小风机总量的80％～90％。现在，连牧民结婚，女方都肯定要先问男方那里有没有风力发电机。从1999年开始，我们又开发了风光互补发电系统，解决了全年均衡供电的问题，牧民不仅可以看上电视，还可以用上洗衣机、电冰箱，生活条件大大改善。”
留学是一笔财富
1989年，林莉公派赴意大利学习。在“可再生能源利用高级班”学习期间，她克服了种种困难，最终以全班最优秀的成绩通过了论文答辩，成为获得意大利ENEA下一年度奖学金的两名学员之一。在意大利ENEA所属的 PORTICI光电研究中心学习期间，林莉的人格品质和出色的业绩赢得了该研究中心人员的一致赞誉。学习即将结束的时候，她的导师安杰罗博士和研究中心主任等一再挽留，安杰罗还亲自到罗马的ENEA总部请求延长林莉的学习期限，但林莉还是坚持按期回国。导师给她的评价是．”以非常努力的工作，为促进我实验室太阳能光电应用领域的发展做出了重要的贡献。”
林莉说，“在国外学习的两年中，我不止一次地想过去留的问题，外面的条件再好，毕竟不是我们自己的。在我的心里，事业、友情、亲情、爱情是人生的全部，而这些都深深植根于祖国的土地。在意大利，我无数次地回忆起我和我的同事们为新能源事业奔波在牧区的情景，回忆起在青藏高原搞毕业设计的艰苦岁月，甚至回忆起在农村插队时的日子。那些日子是苦是累，但心里踏实，因为我们毕竟是为自己的祖国和人民工作。出国学习，不仅仅是学习专业知识，更重要的是了解国外的风土人情、历史文化，建立广泛的国际交往，对开拓思路、丰富人生也很有帮助。留学经历对我来说是一笔宝贵的人生财富，有了这段经历，对我后来从事高新技术及国际合作交流工作很有帮助。”
回国后，林莉利用留学期间和多年来进行国际交流建立起来的国际关系，主持开展了许多国际科技合作项目。她成功地组织实施了与十多个国家的政府间科技合作项目，以及大量国际和国内合作项目。”八五”期间与德国、美国和联合国分别进行了三项新能源国际合作项目，“九五”期间由她主持负责的“中美政府间科技合作项目――小型风光互补发电系统”，以及中国荷兰合作项目“太阳能发电系统示范”均取得了显著的示范效果。这些都为世界银行在内蒙古实施农村电气化项目和国家计委解决农村用电的”光明工程”起到了重要的先导和推动作用，促进了内蒙古为富裕起来的牧民提供新型供电系统的步伐。“十五”期间，她又争取到了中国与意大利、中国与西班牙政府间新能源合作项目，正在组织实施中。
与此同时，在林莉的组织下，与国内的科技合作不断深入，与北京、上海等发达省市，以及与中科院、大学等的合作领域不断拓展。经过大量艰苦的组织协调工作，她促成了利用北京中关村政策、人才、技术、信息优势支撑内蒙古高新技术产业发展设想的实现，在北京中关村核心区建立了内蒙古高新技术企业孵化基地，在我国首创了“异地孵化”的崭新模式，为新时期内蒙古及广大西部地区跨跃式发展搭建了更为坚实的平台。
巾帼何须让须眉
一直专注于新能源事业的林莉也为国际新能源界所瞩目。近年来她多次应邀在国际学术会议上作大会发言，十多篇论文被收录在国际会议论文集中或被刊登在国际权威学术刊物上，多次接受日本、美国新闻媒体的采访。
“新能源领域的国际合作非常活跃，我们也一直瞄着国际的发展趋势。”
1997年9月，在”中国－欧洲联盟可再生能源技术研讨会”上，林莉作为中方代表作了大会发言，受到了欧盟国家的广泛关注。会后，法国、荷兰等国家主动提出与内蒙古进行新能源项目合作。
1998年8月，林莉作为中国惟一特邀专家代表及大会惟一妇女专家代表，参加了在日本举行的“亚洲国家能源专家研讨会”，并作了《内蒙古新能源开发利用》的报告，日本新能源财团随即主动提出了合作意向。同年，在“第五届世界可再生能源会议”上，林莉作为惟一受到大会主席特别邀请的中国妇女专家，被安排在意大利佛罗伦萨举行的国际会议上作“妇女与能源持续发展”的发言。
这些国际交流活动进一步扩大了内蒙古和我国新能源工作在国际上的影响，为国际合作开拓了更广阔的空间。
林莉主持的项目和领导的集体多次获国家和自治区的奖励，1997年，林莉被评为“优秀留学回国人员”；1999年被评为“十大女杰”和“三八红旗手”；2000年，再次被评为“三八红旗手”；2003年，被评为“全国留学回国人员先进个人”。
经多年的努力，内蒙古新能源事业从创建、起步、发展，到形成规模，取得了丰硕成果．通过组织科研攻关、示范，成效显著，已有100多项新能源科技成果转化为生产力；发展起了符合内蒙古地区特点的新能源产业。内蒙古小型风力发电机年产能力3．5万台，居全国同行业之首组织推广小型风力发电机数量累计超过全国总量的90％，解决了全区70多万牧民的用电问题；示范推广太阳房6万平方米，推广太阳能畜舍800多万平方米。使牧区的生产生活方式发生了根本性变化，其成效已被载入《联合国新能源和可再生能源发展报告入国际专家组给予了高度评价。
因该成果对发展中国家可持续发展具有普遍指导意义，2000年被授予“全球能源奖”一等奖，是该项殊荣的亚洲惟一获得者。
“全球能源奖”是从90多个国家的1600多个项目中评选出来的，当林莉接到赴奥地利参加“全球能源奖”颁奖侧式邀请时，只知道已入围，要在现场当场开奖。当时她正忙于别的会议，就委托内蒙古工业大学的一位教授赴奥地利参会。
当大会主席宣布内蒙古能源项目获一等奖时，内蒙古工业大学教授激动地在第一时间就给林莉打来电话，这位教授可能都忘了由于时差的关系，当时正是国内凌晨四点，住在清华大学开会的林莉从睡梦中惊醒，接到电话后，兴奋极了，当时那种喜悦的心情至今溢于言表，林莉说：“哎呀，我当时特别高兴，一下就从床上跳起来。”
篇12
能源是人类社会赖以生存和发展的重要基础。世界能源以化石能源为主的结构特征，使得世界上的化石能源越来越少，甚至走向枯竭，而且化石能源应用过程中会产生比较多的污染，这些问题都一直困扰着人们。作为能源主体的化石能源如煤炭、石油、天然气等是不可再生能源，这就表明了终有一天这些能源会用光用尽的。这种状况更加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感。在这种情况下新能源的开发已经成为了迫在眉睫的事情。目前，人们已经找到了多种清洁能源，比如太阳能、风能、核能、潮汐能能等，其中太阳能以其清洁、限制性小、可再生等优点得到了人们的广泛的关注。太阳能的利用形式主要有光热利用、光伏发电利用和光化学转换三种形式，但光热和光化学转化具有很大的局限性，而太阳能光伏发电是以电能为最终输出形式的，在通用性和可存储性上的优势比较明显。
太阳能光伏发电在并网过程中存在着一定的问题，就是所谓的孤岛效应。在分布式光伏发电定义中，孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路所连的并网发电装置没能及时的检测到电网停电而继续向周围负载供电，这种情况下并网发电装置同周围负载构成一个自给供电的孤岛。孤岛效应会对电网负载、用户及工作人员造成不必要的伤害，所以我们要及时判断孤岛效应，减小孤岛效应的危害。
2.孤岛效应检测方法
在研究孤岛效应检测的过程中，主要有两种方法，一种是被动式孤岛效应检测法，一种是主动式孤岛效应检测法。被动式孤岛检测方法通过监控公共点电压等参数变化来识别孤岛效应的，实现方式简单，成本较低，但检测盲区较大。主动式孤岛检测方法对系统施加一定扰动，使孤岛状态能通过参数变化反应出来而得到辨识，大大减小了孤岛检测的盲区，但实现方式复杂，容易对电网电能质量产生不良影响。
2.1被动式孤岛效应检测
被动式孤岛检测方法可以分为过/欠电压检测法，过/欠频率检测法，电压相位突变法，电压谐波检测法，下面就对这些方法进行简单的介绍。
过/欠电压检测法和过/欠频率检测法是检测公共耦合点处的电压，如果其电压幅值或频率超出了正常工作范围，就立刻停止发电系统的工作。当分布式发电系统与电网处于运行状态时，负载消耗的功率是电网输出功率与分布式发电系统输出的功率之和，公共耦合点的电压由电网决定。当电网断开时，如果分布式系统的有功功率和负载的有功功率不匹配，公共耦合点的电压就会发生变化，当超出了正常的范围时，孤岛效应就会被检测出来。但是，当分布式系统的有功功率和负载的有功功率匹配时，电压的幅值和频率都不会又太大的波动，这时孤岛效应就没有办法检测出来了。
电压相位突变法是通过检测逆变器输出电流和分布式系统输出电压之间的相位差来检测孤岛效应的。通过并网发电系统和电网系统的工作原理我们知道，光伏发电系统可以通过调节逆变器使输出电压与电网一致，但当孤岛效应发生时，电网与负载断开，由于负载阻抗角的作用，会使分布式系统的相位发生突变，超过正常范围的时候，孤岛效应就可以被检测出来。但是，相位差不会导致错误动作的阈值很难确定，因为某些负载（尤其是电动机）启动时，经常引起瞬时相位突变，如果阈值选择过低，就会引起误动作，如果阈值选择过高，当负载的阻抗角较小时，检测就会失败。
电压谐波检测法是通过检测公共点处电压的总谐波失真程度来检测孤岛效应的。当系统处于正常运行状态时，逆变器产生的谐波电流流入的是一个低阻抗电网，这些小的谐波电流与低值的电网阻抗在耦合处的电压响应仅含有非常小的谐波。然而，当系统处于孤岛运行状态时，由于负载中存在非线性负载，这些非线性负荷的电压响应在电流谐波的激励下将会出现高度失真，通常为三次谐波，当谐波超过正常范围时，孤岛效应就被检测出来了。但是，同上种方法一样，这种方法的阈值也很难确定，错误的阈值选择会使孤岛效应的检测不够准确。
2.2主动式孤岛效应检测
主动式孤岛检测方法主要分为主动移频检测方法，主动移相检测方法，电压正反馈式孤岛效应检测方法。
主动移频检测法是通过不断在输出端加一个频率扰动，这个扰动不能太大，否则会引起电能质量的下降，当大电网没有断电时，这个小的扰动会由大电网纠正过来，对负载的供应的电能并没有太大的影响，但是一旦电网断电，频率扰动就会迅速积累，能够很快的超过阈值，孤岛效应就能被检测出来。对于纯阻性和感性负载，主动移频检测法是没有检测盲区的，但是对于容性负载，电压将与电流同频但滞后于电流一定相位角，对频率施加的扰动会被负载相位角抵消了一部分。如果两者正好相抵，则相邻周期间电压过零时间间隔不发生变化，频率不会偏移，孤岛检测失败。
主动移相式孤岛检测方法是一种高效的主动式孤岛检测方法，其原理是通过对输出电能相位施加一个小扰动，在与大电网没有断电时，电网能强制的将这个扰动纠正过来，使耦合点的电压不受扰动的影响，但是一旦与电网脱离，相位扰动就会迅速叠加，直至超过阈值范围，孤岛效应就被检测出来了。该类方法与移频法一样有实现简单、孤岛识别率高等优点，也有类似的弱点，即随着负载品质因数增加，孤岛检测的能力降低。
电压正反馈式孤岛检测技术的工作机理是动态地修改电流给定的幅值，一旦发现公共点电压偏离阈值，就对电流给定的幅值作同向修改，使电压的改变在原方向上进一步增强，直到超出正常范围而判断孤岛。电压正反馈式检测法通过检测电流的波动给定一个反馈系数，反馈系数的大小与负载阻抗的大小相关，与阻抗的性质无关，但是这种检测方法却只适用于小功率负载（及小容量逆变器），不能适用于大功率负载（及大功率逆变器）。
被动式孤岛检测方法通过被动地检测电压、电流等电量的异常变化来检测孤岛，是一种“环境友好型”孤岛检测方式，但有一定的检测盲区；主动式孤岛检测方法通过人为添加扰动并监测电压、频率等电量的变化来检测孤岛，检测更准确有效，但容易“污染”电网。
2.3展望
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，随着人们利用太阳能的技术的发展和成熟，太阳能必将成为解决人类能源问题的重要方法之一。我们有理由相信，在不久的将来，随着孤岛效应检测技术的进步，分布式并网光伏发电必将有更为广泛的应用。 [科]
【参考文献】
[1]刘芙蓉.并网型户用光伏系统的孤岛检测技术研究.华中科技大学博士论文，2008.
[2]李盛伟.微型电网故障分析及电能质量控制技术研究.天津大学硕士论文，2009.
[3]赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究.合肥工业大学博士论文，2003.
篇13
2．1传统民居中的生态因子我国国土幅员辽阔，东西及南北地区气候差异很大，为了能更好的在当地的环境条件下生存下去，多年来各地的人们凭借自己的经验和智慧建造了形式结构多样的建筑。如北方的窑洞、福建的土楼、云贵川的吊脚楼和中原地区的天井民居等都是当地居民结合本地环境特点建造出来的特色原生态建筑，这些传统建筑均蕴含着丰富的生态因子。仅以窑洞为例，其生态因子至少包含以下几个方面，首先，其选址充分考虑人与自然和谐共生的理念，体现了中国古代”天人合一”的哲学思想；其次，施工非常方便，只需简单的工具由少量的人工即可开挖完成，经济成本低；再次，其建造选材非常环保，这种生土材料可以重复和循环使用，对环境造成的影响非常小；最后，窑洞在使用过程中具有很好节能性，在北方冬夏温差极大的情况下，具备冬暖夏凉的效果。2．2现代生态建筑的典型实践我国生态建筑实践从20世纪90年代开始，先后在北京、上海、广州、深圳、杭州、西安等城市广泛开展了大量的研究和实践，经过二十几年的探索，虽然与国外生态建筑的发展仍然存在差距，但是也积累了一些有益经验。其中，比较典型的有北京北潞春小区、上海生态建筑示范楼、广州汇景新城生态小区等。建成于1999年的北京北潞春小区因在能源节约、水处理及垃圾处理等方面的环保设计使其在建成后连续几年获得了国家生态住宅金牌奖。位于上海莘庄工业区的上海生态建筑示范楼是2003年上海市科委重大科技攻关项目的示范工程，项目实现了建筑理念创新、技术集成创新和研发模式创新，成为我国生态建筑技术产品后续研发实验平台和国内外合作交流平台。位于广州市天河区的广州汇景新城，充分利用其自然资源和人文资源，以整体生态理念创造宜人的人居环境，成为其重要的规划设计原则。正是这种生态设计理念，使小区自2000年建设以来获得了与生态相关的多个荣誉称号或奖项，其在小区规划设计、能源与环境、室内环境质量、小区水环境、材料与资源利用等方面均蕴藏和体现了生态建筑的因子。2．3相关规范与评估体系自生态建筑的概念被正式提出以来，生态建筑在世界各国都有了不同程度的发展，相继建立了一系列的评估评价体系或出台了相关的标准规范等。我国1994年审议通过了《中国21世纪议程》，该议程中专列一章对人类住区的可持续发展进行了详细规定，包括改善人类住区环境、促进建筑业可持续发展、建筑节能和提高住区能源利用效率等。2001年，作为我国生态建筑航标灯的《中国生态住宅技术评估手册》，并在3年里连续进行了三次完善、升级，分别从评估体系、评分标准和典型案列三个方面增强人们对生态建筑感性方面的认识，使生态住宅被越来越多的人熟知和认可。随后，又先后了《绿色建筑评价标准》、《中华人民共和国可再生能源法》、《民用建筑节能条列》、《“十二五”建筑节能专项规划》等多部与生态建筑相关的条例。虽然这一系列议程和条例的出台在一定程度上大大促进了我国生态建筑健康、规范的发展，但与英国、美国、日本、德国等生态建筑起步较早的国家相比较而言，都还有待进一步明确、细化和完善，有待加强可操作性。
3存在的主要问题
3．1生态建筑的概念认知不足虽然关于生态建筑、可持续发展建筑和绿色建筑的论文众多，但目前仍存在大量对这些概念缺乏全面认识的现象，这也限制了生态建筑快速健康的发展。当然，生态建筑本身是一新生事物，对这一概念国内外学术界亦存在着一些不同的表述，但其最核心的内容就是要尽量减少因建筑物的建造和日常运行而造成的对地球、对大自然的伤害。因此，生态建筑至少应涉及节地、节能、节约资源和原材料、减少废弃物、无毒、重复使用和循环使用等基本内容。当然要在一幢建筑物内完整、全面地达到上述目标是困难的，但至少应该向这些方面努力，这样才称得上生态建筑，否则只能成为一种赶时髦的招牌。冉茂宇在《现代汉语词典》关于生态建筑的解释基础上进行了进一步的完善，指出生态建筑是根据当地自然、社会和人文环境，借鉴生态学的原理和方法，同时结合建筑学及其相关学科的理论、技术和手段，规划、设计、建造、使用和管理的建筑，它与周围环境成为有机的整体，能够实现自然、建筑、人和社会的和谐统一，符合人类与自然环境共同持续发展的要求。3．2生态建筑的理论研究和实践不同步从20世纪90年代初，我国就开始了生态建筑的理论研究工作，相关著作和研究论文也陆续发表，这些对宣传可持续发展的生态思想及推进我国生态建筑项目的发展都起到了积极作用。但是，国内的生态实践项目虽开展了有些年，却主要还是集中在一些大城市或者依托一些重要事项进行建造，而且大多也仅作为示范项目，没有进行推广和普及，而在一些中等城市、小城市或者是农村除了一些传统民居外，很少看到现代生态建筑的影子。3．3生态建筑技术应用缺乏系统性采用高新技术建造的生态项目较多，生态建筑的实践也主要关注节能和技术集成方面，主要是一些新型材料和新技术的结合使用，缺乏与环境的统筹考虑，缺乏系统性的实践。关于生态建设的理论研究工作也以高技术和传统技术居多，缺乏适用技术方面的理论研究，这也是在实践过程中无法大面积开展生态建筑的原因之一。3．4生态建筑的制度和政策不够完善目前，我国并没有关于规范生态建筑的专门的法律和规范，已有的相关规定虽然在生态建筑发展的过程中都起到了一定的规范作用，但是因为都是针对某个具体领域进行的，而且这些法律规定除少数是专门针对建筑业规定外，其他都是在各领域的法律法规里进行的单列规定，不方便建筑专业人员进行参考。
