能源与环境.docx
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能源与环境.docx
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能源与环境
学院:
行知商学
专业:
财务管理141
姓名:
钟怡杰
学号:
14816143
授课教师:
郑孝华
学科:
能源与环境
提交时间:
2015年05月04
成绩:
目录
目录2
一、我国农村能源的概述3
二、我国农村能源发展的问题4
(一)在能源规划、分配和统计中忽视农村能源4
(二)农村能源消费结构不合理5
(三)农村能源利用效率低5
(四)农村新能源开发严重滞后5
(五)农民的思想认识不到位6
三、对我国农村能源现状,可采取的措施6
(一)大力推广节能技术,提高农村能源的利用率6
1.生活用能方面6
2.生产用能方面7
(二)充分利用太阳能,提高太阳能的利用率7
1.提高绿色植物对太阳能的转化率7
2.充分利用地表面、吸取太阳能8
3.积极开展太阳能8
(三)大力开发生物质能,提高其转化率8
1.发展沼气9
2.酒精发酵9
3..热分解9
(四)因地制宜地开发小水电、小煤窑等传统农村能源10
1.小水电10
2.小煤窑10
3.人力和畜力10
(五)积极开发利用风能和地热能等新能源11
1.风能11
2.地热11
四、结束语11
摘要:
随着农村经济的快速发展,我国农村能源问题也随着凸显出来。
本文本文围绕我国农村能源发展方向,展开详细的阐述。
农村能源一般指可以在农村就地开发利用的能量资源。
包括生物质能源(秸杆、薪柴、草类、人畜粪便等),地方性常规能源(小水电、小煤窖)以及太阳能、风能、地热、海洋能等自然能源。
农村这可以利用他们的这些清洁并且可持续发展的能源,发展生态能源,带动他们的经济发展。
关键词:
生物质能,可持续发展,发展前景,清洁能源,能源问题,农村能源
1、我国农村能源的概述
农村能源指农村地区的能源供应与消费,涉及农村地区工农业生产和农村生活多个方面。
农村能源的开发是指农村地区因地制宜、就近开发利用的能源,在中国有薪柴、作物秸秆、人畜粪便(制沼气或直接燃烧)、小窑煤等,多属于可再生能源。
随着农村经济的发展,农村能源的利用还包括国家供应给农村地区的煤炭、燃料油、电力等商品能源。
因此,农村能源所包含的内容主要是合理开发农村当地各种能源,研究农村各种能源在输入、转换、分配、最终消费过程中的先进技术及管理等问题以提高能量利用效率,缓解能源供需矛盾,保护农业生态环境,促进农村经济的长期稳定发展。
中国农村能源建设的指导方针是:
因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益。
在农村中消耗的能源分为生产用能和生活用能两部分。
农业生产用能包括田间作业、农业运输和农产品加工3大项,其来源主要是以商品形式供应的煤、石油和电。
发达国家以电能为主;发展中国家则以生物质能为主,辅以煤和电。
随着我国经济的持续快速发展,人民生活水平的提高,农村能源消费结构越来越优化、科学,农村能源无论在数量还是质量上都发生了巨大的变化,从薪柴过渡到煤炭,进而到气体燃料、电力和可再生能源,像风能、太阳能、沼气等。
几十年来,我国农村能源建设取得了很大进展,缓解了农村地区的能源短缺问题,在提高农民收入、改善农民生活质量、促进农村社会进步以及环境卫生和生态环境改善等方面也发挥了积极作用,成为农村小康建设的重要组成部分。
我国农村地区能源资源十分丰富,但与此同时,中国农村能源发展也面临新的挑战,中国有9亿人民生活在农村地区,农村的经济社会发展相对滞后,生活用能方式落后,导致资源利用率低,特别是过度利用薪柴作为生活燃料对生态造成了严重破坏。
因此开发利用农村可再生能源是是建设社会主义新农村的重要措施,可以显著改善农村居民的生产、生活条件,对农村小康社会建设将起到积极的推动作用。
中国长期以来在能源规划,分配和统计中,往往忽视农村能源,在计划经济时代,农村的生活用能及渔业用能,绝大部分依靠生物质能解决。
而今,农村能源事业是一项新的事业,需要一大批人为之奋斗,但更重要的是要遵循科学规律,使农村能源得以健康,快速的发展。
在市场经济体质逐步建立起来的今天,农村能源要想稳步、快速的发展,必须走产业化的道路。
只有在全国建立起来完整的科研,生产和推广等产业化体系,农村能源才能在市场经济的大潮中有一个坚实的立足和发展之地。
我国依靠农村能源新兴发展起来的主要有沼气工程和秸秆气化技术两项途径。
通过这两项途径,有利于实现农村废物的循环利用,为农民的生产生活提供一个清洁的环境,是生态环境建设的需要,是农业结构调整的需要,意义重大。
2、我国农村能源发展的问题
(1)在能源规划、分配和统计中忽视农村能源
在计划经济年代,农村的生活用能,农村牧渔业用能,绝大部分依靠生物质能解决,在能源规划、分配和统计中主要研究商品能源,商品能源主要供应城市居民和城市二、三产业,基本上是重城市、轻农村,重工业、轻农业,重生产、轻生活。
改革开放以来,农村商品能源供应量有所增加,农村、农业和农民用能情况有较大改变,但基本思想和基本格局没有变化。
根据目前农村能源供应短缺的情况,发展农村能源对农业生产和生活具有重要作用。
应把加强农村能源生产和供应纳入国民经济和社会发展的总体能源规划、供应和统计之中,并作为促进城乡统筹发展的着力点。
(2)农村能源消费结构不合理
目前农村能源消费以煤和生物质能为主,占消费总量56%以上,农民生活用能有55%来自秸秆和薪材等生物质能直接燃烧,对农业生产和农村生活环境威胁较大。
目前,我国农村地区仍有近70%的生活燃料依靠传统生物质能,约占世界生物质燃料总消费量的30%,是世界上消费生物质能最多的国家。
(3)农村能源利用效率低
占农村能源消费总量1/3的生物质能(主要是秸秆和薪材)直接燃烧,大大降低了利用效率。
据调查,2004年农村居民生活能源利用效率仅为25%,仅相当于欧美国家20世纪70年代初水平。
农村生产用能低效高耗,究其原因,是乡镇企业兴起之初,大多使用城市淘汰的落后设备,能耗高,高污染。
随着国家一系列环保政策的出台,城市高能耗、高污染产业大量向农村转移乡镇企业多为中、小型企业,很难采用高效、低排放、污水资源化的现代化工艺。
农村地区因用能而影响环境的因素主要来自燃煤和烧柴两方面。
小煤矿目前生产煤炭共约6亿吨,绝大部分作为当地和附近的乡镇企业生产和居民生活用能,这些煤炭一般没有经过处理,燃用时排放大量温室气体和污染物。
(4)农村新能源开发严重滞后
我国大多数新能源和可再生能源技术仍处于初级阶段,与发达国家相比,技术工艺相对落后,生产规模小,产品国产化程度低,生产成本高,竞争力较弱。
如用太阳能发电技术、风力发电场建设技术、户用秸秆气化技术、秸秆燃气联产集中供气技术、秸秆气化发电技术、优质炭化秸秆生产技术、优质生物酒精生产技术等推广难度大。
虽然在物质气化、液化、固化利用,速生丰产薪炭林的营造及其介理采薪,太阳能热水、采暖、干燥、种植、养殖,以及太阳能光伏电源等技术和产品的利用、风能等新型能源的开发利用上,尽管取得了一定成效,但由于受资金、技术、环境诸方面因素的影响,并未充分发挥作用,致使能源结构性短缺和浪费并存,许多地区也因此陷入“能源短缺—乱砍滥伐—生态破坏—能源短缺”的恶性循环。
另外,从事农村能源的专业技术人员不足,特别是中级以上技术人员数量偏少,加之个别技术工人初次上岗,对能源设施的建造、维护、保养技术水平参差不齐,影响了能源设施的质量和作用的充分发挥。
(5)农民的思想认识不到位
部分农民对农村能源综合建设的重要性认识不足。
大量秸秆作燃料不能还田,有些地区垦荒铲草皮的现象更是普遍,植被遭严重破坏,水土流失严重,农村生态环境进一步恶化。
尽管国家出台了一系列有关农村能源的政策法规,但由于宣传贯彻的力度不够,未能引起农民的足够重视。
对于国家给予补助、补贴的农村能源项目,一些农民持观望态度,消极对待,错过了发展的大好机遇,这种情况影响了农村能源的综合建设和新农村建设的步伐。
3、对我国农村能源现状,可采取的措施
(1)大力推广节能技术,提高农村能源的利用率
生态农业要求充分利用自然资源,最合理地利用能量和物质,以尽可能少的投入得到最大的产出。
这就要求生态农业中的每一个环节都取得最好的经济效益。
能源是农业发展的基础,能源利用率的高低决定着农业经济效益的好坏,所以必须大力提高农村能源的利用率。
1.生活用能方面
根据我国国情,近期来说最现实的一条措施就是大力推广省柴省煤灶。
现在全国各地研制的新炉灶都比旧炉灶节柴1/3到1/2。
少则每户每天节柴5斤,多则可节柴1一6斤。
按此估算,现在我国有一亿七千五百万农户若全国80%的农户都使用省柴灶,一年可省柴1亿吨,相当于标煤7000多万吨,价值7亿元,可使农村生活用能紧张局面大大缓和。
以牲猪饲料来说,应该改革传统饲料方法。
改煮熟食、单一饲料,用配合饲料,这样,生猪不仅长得快,而且节约大量的能源。
入沼气池进行发酵,产气率明显提高。
所以如果我国饲养牲畜普遍改用新的饲养方法,则每年可节柴大约3800万吨,折标煤2000万吨,价值约19亿元,可起到缓解农村能源紧张的作用。
2.生产用能方面
在农业生产用能方面,建材行业是乡镇企业能耗最高和节能潜力最大的行业。
目前加工建材的窑炉主要是耗能高的土窑,今后应逐步将土窑改为节能窑,将为我国节约不少能源。
另外,对乡镇机械工业的产品结构应进行调整,调整那些不适合乡镇小规模,间断生产的产品,同时制定政策禁止城市大工业向乡镇企业转换高能耗设备,限期淘汰或改造高能耗低效率的老设备,尽快研制和生产适用于乡镇中小企业的农付产品加工成套设备,采用先进生产工艺,以改变目前这些行业普遍存在的大马拉小车,设备陈旧落后,能耗高的状况。
此外,在农业机械的发展战略上,应当从单纯抓拖拉机的狭隘圈子中走出来,着重发展那些为广大农民所迫切需要的以人力、畜力、电力为动力的省能而高效的小拖拉机、小发电机、小脱粒机、小喷灌机等。
对那些陈旧的耗能高的农机产品逐步进行更新换代,研制和生产节能效果好的新产品。
(2)充分利用太阳能,提高太阳能的利用率
1.提高绿色植物对太阳能的转化率
目前,农作物品种对太阳辐射能的转化效率可以达到1.2一2%,但实际一般不足0.5%,有些地区仅为0.1%左右。
根据测算,野生植物的光能转化率可达到2%,粮食作物可达3%,有的高产作物可达5%。
所以,如能把植物对太阳能的转化效率分别达到上述程度,就可使初级生产者的生产效率成倍增长,大大丰富生态系统的全部运转过程,创造出前所未有的物质基础。
影响植物对太阳辐射能的转化效率偏低的主要原因是农业生态系统对养分转化供应数量不足,氮磷钾供应量失调,有机质数量偏少。
要达到上述目标,一个方面必须使生态达到最佳平衡,也就是植物所需的有机质,营养成份达到最佳供应水平,这就要求使用作物秸秆还田,以及从外部补充一部分化肥。
另外一个方面,必须加强管理,提高效率,使植物处于最佳生态平衡的同时,也有一个最佳的生长环境。
2.充分利用地表面、吸取太阳能
就生态农业的第一性生产来讲,本质上是固定太阳能。
即利用绿色植物的光合作用,把太阳能转化为化学能,把无机物转化为有机物。
有了它,就有草食动物的第二级生产和肉食动物的第三生产,以及沿着“食物链”和“加工链”的多级生产。
可见,绿色植物是能量流动的源泉,要想“流”多,必须“源”大,开“源”之道,就是在全部国土布满绿色植物。
所以我们必须充分利用全部地表面来吸收太阳能。
首先应该大力发展薪炭林,因为它具有许多独特的优点。
经测定,薪炭林的光合作用强度,比其它一年生成或多年生长草本植物的能力要高两倍以上。
薪炭林除用作能源外,还能含蓄水源,防止水土流失,减少泥沙淤积,延长水库寿命,调节气候,改善生态环境,为农业生产创造有利条件。
薪炭林适应点多,分散量大的特点。
荒山、荒地、荒沙、荒滩、“四旁”到处都可生长,只要作好规划,积极种树种草。
搞好培育管理,少则三、四年,多则十几年,就可轮流采薪,而且产量逐年增加。
发展薪炭林,不但无污染,还可减少污染、调节空气、改善环境,恢复生态平衡,促进农业良好循环。
因此发展薪炭林在经济上是合算的。
3.积极开展太阳能
就目前的技术条件来看,我国农村应该积极利用太阳能热水器、太阳灶、太阳房;在乡镇工业方面,可利用太阳能制酱、太阳能酿醋、太阳能养护混凝土制品、太阳能加热沥青等;在农业生产上,可利用太阳能育种、太阳能黑光灯杀虫、太阳能为土壤增温、太阳能养鱼、饲养场太阳能保温、太阳能电围栏、太阳能育虾苗、太阳能采暖、冬季的太阳能蔬菜温室等。
另外,还应该把太阳能、沼气、风能等综合利用,来提高能源的利用率。
(3)大力开发生物质能,提高其转化率
计算表明,一吨干生物质可以发出相当于207公斤石油的能量,实现这种能量的转换途径主要有:
直接燃烧、热分解、酒精发酵、制造甲醇、沼气制取提取碳化氢等。
但当前生物能的利用主要是:
直接燃烧、沼气的制取、酒精发酵、热分解四个方面。
生物能的直接燃烧在前面已经讨论了、在此只论及三个方面的内容。
1.发展沼气
沼气是实现农业良性循环和解决农村能源短缺的重要途径。
在未来的生态农业中,沼气将成为农村中的一种主要能源。
近几年来,我国沼气事业发展很快,有许多农村人口用上了优质的气体嫩料,使热能利用率显著提高。
另外,结合城镇建设和环境保护,充分利用酒厂、农场、禽畜场、食品加工厂、污水处理厂、制药厂等单位的有机废弃物,建起了一批大中型沼气工程,除补充自身生产用能外,还通过供气站向大约二万户供应沼气。
随着商品经济的发展和沼气技术的进步,沼气的使用范围越来越广以沼气为中心的各种生态农业典型也越来越多。
2.酒精发酵
酒精是一种优质的燃料,现在世界许多国家都用生物质酒精来代替汽油。
目前生产酒精的主要原料是:
粮食作物和糖类作物以及农业废弃物和垃圾等。
例如日本利用发酵农业废弃物和垃圾生产酒精,1980年的产量已占全国酒精总产量的60%。
既可用做农村也可用作工厂的动力和燃料。
美国1982年与汽油混合销售的酒精量达一亿五千万加仑,1983年产酒精量达五亿加仑。
近几年我国在东北开展了试种甜高梁发酵生产酒精并发电的综合试验,已取得了可喜的进展。
3..热分解
在对生物质能进行热转换的途径中,目前效果比较好而且技术比较成熟的是热解气化。
热解气化技术在一些国家已得到应用,木材的气化效率一般为60一80%;热解稻草时能量回收率高达94%,获得的可燃气热值为5900千卡/米,热解牛粪得到的可燃气热值为4000千卡/米,加氢热解可以提高热值例如:
牛粪加氢热解气化得到的可燃气热值可提高到8900千卡/米。
初步分析表明,利用有机废物加氢热解制取高热值合成气的方法,比煤的气化经济得多。
城市垃圾热解气化技术也得到迅速发展。
美国一个热解气化装置日处理垃圾量达300吨,气化效率在80%以上。
从以上可以看出,生物质经过热解气化后,热解利用率大大提高,而且充分利用了农业废弃物和垃圾,改善了环境卫生。
提高了自然资源的利用率和能源的自给程度,同时,也将使经济效益进一步提高。
(4)因地制宜地开发小水电、小煤窑等传统农村能源
1.小水电
从生态原理的角度来讲,一般认为,兴建水库以前,流域内森林复盖面积最好达到60%才能施工,但对于小水电来说,此标准可适当降低,一般应大于30%,但至少不得小于20%,因此在兴建水电工程时,要进行可行性论证和技术经济方面的比较,使之在不破坏生态环境前提下尽量开发小水电资源。
2.小煤窑
1980年全国有800多个县已建有社队煤矿16000多处,供应农村420多万吨原煤,用于生活的占2170万吨。
目前小煤矿的状况是:
已建立一批骨干矿井,但仍有大部分小矿规模小,技术落后,机械化程度低,手镐开采,人力运输,靠自然通风,排水条件差回采率过低,生产不安全,环境污染严重,破坏土地和森林植被,影响生态平衡。
所以今后在开采社队煤矿的同时,应加强管理和技术改造搞好煤炭的综合经营,严格控制新污染。
3.人力和畜力
人力和畜力在现阶段甚至今后半个世纪内仍然是我国农村能源的重要组成部分。
我国有3亿个劳动资源,是世界上最多的人畜力资源。
过去我国对这方面没有重视,造成了很大的浪费,没有发挥出应有的效益。
所以今后应当充分利用人畜资源,研制和生产一些效率高,轻便灵巧同时又.能节省人力和畜力的机械,以弦补农村能源不足来促进农业生产的发展。
(5)积极开发利用风能和地热能等新能源
1.风能
风能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,不仅能解决有风无电地区的用电问题,而且也可以为有风有电地区解决农村能源紧张问题。
我国疆土辽阔,蕴藏有丰富的风能资源。
东南、华东、华北地区的沿海及岛屿的平均风速为6一7米/秒;西北牧区,地势较高,风速较大,尤其是冬季,平均风速在4米/秒以上;西南地区的一些山区风口,风速大、风向稳定,一个小口风蕴藏的风能如同一座小煤矿。
因此,因地制宜地逐步开发利用风能,不仅可以扩大能源,提高自然能源的利用率,节约其它农村能源,而且有助于解决边远地区孤立用电户的电能需要,促进农业生产的发展,丰富农民的物质文化生活,具有很现实的经济意义。
2.地热
我国有丰富的地热资源,已查明的大约1.39x10`”千瓦,相当于2000多亿吨标准煤,是一个潜力很大的新能源。
从分布的情况看,以产生湿蒸气为主要高温地热系统,分布在藏南、滇西和台湾等地,适用于发电,中低温热水为主的资源分布的东南沿海,山东半岛、辽东半岛等地;我国几个主要盆地和平原的地下热水资源也较丰富,适用于直接利用。
地热在农业上的利用,除提供生活热水外,还用于温室、烘干、水生植物养殖和越冬以及繁殖热带鱼等,随着地热开发技术和利用技术的不断进步,将对农业生产发挥出越来越多的作用。
除风能和地热能外,我国地大物博,江河众多,广大土地紧靠着浩瀚的太平洋,这里面蕴藏着巨大的海洋能和氢能;这些将都是未来农村能源一个重要的组成部分。
4、结束语
随着我国社会主义新农村的建设以及农村生活水平的提高,农村对能源的需求量也在急剧上升,这也加剧了农村能源的供需矛盾。
而农村能源工程建设,是开发能源、节约能源、改善农村卫生环境、改善农民生活质量、增加农民收入、促进农业和农村经济可持续发展的有效途径,是全面建设小康社会,推进社会主义新农村建设的重要措施。
之前讲到的五种应对我国农村能源发展的措施,经实践证明,不仅为广大农民提供了清洁能源,还有效改善了农村环境,促进了农业可持续发展。
农村能源建设也由过去小范围的试点师范发展到大规模的集中连片,整村推进,从过去单一的生活领域扩展到生产领域、生态领域和环境卫生领域,已经成为一想改善农村生产生活条件的清洁工程,一项建设资源节约、环境友好型社会的能源生态工程,一项让广大农民真正得益受惠的民心工程。
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[7]《我国未来可再生能源开发利用的战略思考》作者:
国家发展和改革委员会能源研究所李俊峰,王仲颖,梁志鹏,时景丽
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