首页 > 文章中心 > 新能源及其可持续发展

新能源及其可持续发展

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇新能源及其可持续发展范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

新能源及其可持续发展

新能源及其可持续发展范文第1篇

1992年6月,在巴西召开的“联合国环境与发展会议”上,183个国家的政府首脑签署了五个实现和贯彻可持续发展的国际文件,其中《21世纪议程》已成为可持续发展的行动纲领。但是,《21世纪议程》并未直接对能源的使用提出明确的义务要求,而只是在交通通信部分的文本中提及需要更有效更环保地使用能源(注:《21世纪议程》第7.5段建议“在人类居住的地方促进可持续性能源和交通系统”。)。为了弥补这种缺憾,在事隔十年后的2002年9月4日,可持续发展世界峰会在南非约翰内斯堡通过了《联合国可持续发展世界峰会实施计划》(又称《约翰内斯堡实施计划》),该实施计划规定了《21世纪议程》遗漏的能源建议,将能源政策作为可持续发展议程中的核心部分,各国同意采取联合行动“以充分增进人们获得可靠廉价能源服务的机会以及实现在2015年前使贫困人口减少一半的目标”。为此,各国一致赞同以下六项优先性建议:①“加强使用可靠、廉价、经济上可行、社会上可接受且无害环境的能源服务和资源”。这就要求加速研究氢燃料电池技术,广泛使用风能和太阳能,或在山区建设适宜的小水电设施。要达到这样的目标,各国必须“加强地区和国家合作,包括通过能力建设、财政和技术援助支持各国的努力”。②“进一步使用现代生物技术”。此项目承认将现存的农业或林业废料用做能源财富的机会,使生物质利用商业化,并在农村地区加以使用。③“支持转向使用较洁净的液态和气态燃料,这种使用被视为更加无害环境,社会上可接受且成本效率较高”。④“为了实现第一个建议目标,制定国家能源政策和管理框架,以帮助创造能源部门所需的经济、社会和体制条件”。⑤“加强国际和区域合作”以便实现上述目标并再次“特别注意农村和偏远地区”。⑥“加紧协助和促使贫穷人口获得上文所述的能源系统”(注:《约翰内斯堡实施计划》第8(a)(b)(c)(d)(e)(f)段,参见[澳]艾德里安·J·布拉德布鲁克、[美]理查德·L·奥汀格主编的《能源法与可持续发展》,曹明德、邵方、王圣礼译,法律出版社2005年版,“原著序言Ι”第10-11页。)。《约翰内斯堡可持续发展宣言》及《约翰内斯堡实施计划》为世界各国的能源发展及法制建设指明了方向:应该坚持可持续发展原则,避免功利性的短期经济目标;应该实行能源与环境、生态和经济发展相协调的政策;应该利用经济和技术资源使用新能源和可再生能源(如太阳能、风能、氢能等)。

1994年我国制定了《中国21世纪议程》,对社会和经济的可持续发展以及资源的合理利用与保护确定了总的指导思想、发展模式和具体行动纲领。但是,《中国21世纪议程》只是规定对开发利用清洁能源在税收、信贷和价格方面给予优惠(注:《中国21世纪议程》在2.16段(d)项规定:对环境污染治理、开发利用清洁能源、废物综合利用和自然保护等社会公益性项目,在税收、信贷和价格等方面给以必要的优惠。),这种规定未能全面和明确地确立能源发展的战略地位。然而,这种不明晰的状态很快就得到了矫正,中国的能源发展必须走可持续发展之路,这主要基于中国社会的经济发展背景和可持续发展的要义:一是中国经济自2003年进入新一轮高速增长周期以来,再次遭遇了能源瓶颈的限制。2005年,在政府宏观调控作用下,能源紧张的局面稍微得以缓解,但能源缺口依然存在。二是按照中国目前的发展速度,到2010年,中国石油需求量预计将达到3.5亿吨,其中50%左右需要进口。到2020年,中国石油需求量预计将为5亿吨,其中60%需要进口。未来中国石油对海外资源的过度依赖和国际市场极大的不可预测性,将给中国经济安全和可持续发展带来威胁。三是可持续发展对能源的要求。无论是经济的发展还是社会的发展,都要以一定的自然资源和生态环境作为前提和条件。如果其发展是以消耗浪费资源和自然生态环境的破坏为代价,实际上是以牺牲他人利益和后代人的利益而求得部分人的发展,这种发展是不符合可持续发展理念的。可持续发展“既不是经济发展或社会发展,也不是单指生态继续,而是指以经济—社会—自然为中心的复合系统,是使人类在不超越资源环境承载能力的条件下,促进经济发展,保持资源永续利用和提高生活质量”[1]。能源是人类赖以生存和发展的不可缺少的物质基础,如果能源的利用方式不合理,就会破坏环境和生态甚至威胁人类自身的生存。因而,可持续发展战略要求建立可持续的能源支持系统和对环境友好的能源利用方式。国家“十一五”规划明确了能源的可持续发展方向,着力提高能源效率、改善能源结构、强化能源储备,积极推进可再生能源和新能源的开发利用,以达到为国家总体发展战略服务的目的。“能源战略的根本目标,就是要支持和保证中国社会经济发展目标的顺利实现。一是支持年均7.5%左右的经济增长速度和人民群众日益增长的能源消费需求;二是能源的生产、消费与人口资源环境相协调;三是提高能源供给的安全性。”[2]基于国家发展改革委2007年4月《能源发展“十一五”规划》的规定:十一五期间应“贯彻落实节约优先、立足国内、多元发展、保护环境、加强国际互利合作的能源战略,努力构筑稳定、经济、清洁的能源体系,以能源的可持续发展支持我国经济社会可持续发展。”可见,“十一五”期间能源将依循可持续发展理念而发展,并且与我国经济社会的可持续发展相一致。在能源建设方面,其总体安排是:有序发展煤炭;加快开发石油天然气;在保护环境和做好移民工作的前提下积极开发水电,优化发展火电,推进核电建设;大力发展可再生能源。此种能源建设的总体安排,必须要有法制的支撑和法律的规制。因此,与之相适应的能源法制亦应“与时俱进”。

但是,与能源相关的法律如《节能法》、《煤炭法》、《电力法》等皆是在“九五”期间制定并实施的,由于当时可持续发展所需要的体制和机制条件尚不完备,因而,在法的规范和制度上未能体现可持续发展的丰富内涵。现阶段,能源法制建设应符合能源、经济、社会和环境协调发展的目标,2005年通过的《中华人民共和国可再生能源法》尽管是在这一大背景之下制定的,体现了可持续发展理念,但是由于过于原则而不具有操作性和具体适用性。目前,国家有关部门正在加快《能源法》的研究和起草,同时在抓紧《石油天然气法》、《国家石油储备管理条例》研究起草的前期准备,正在修订《煤炭法》、《电力法》、《节能法》和《节能用电管理法》等法律法规,这一系列的立法工作将有助于全面推进我国能源领域的法制建设。

二、利弊共存:能源开发利用的客观现实

能源可按相对比较的方法来分类:①一次能源与二次能源;②可再生能源与非可再生能源;③常规能源与新能源;④燃料能源与非燃料能源;⑤清洁能源与非清洁能源[3]2-3。人们常常将新能源与可再生能源并称,这是因为它是能源领域的新技术,“新的和可再生的”是一个完整的含义,在英文中缩写为NRSE(即newandrenewablesourcesofenergy)[3]25。一般而言,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因而,煤、石油、天然气以及大中型水电被看作常规能源,而太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等则为新能源,其中太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能为可再生能源,氢能是一种二次能源,其他则为一次能源[4]。

能源是人类社会赖以生存和社会进步的重要物质基础,人类文明的进步实则都和能源的利用息息相关。现代社会,为了满足人们的生活需要和经济社会发展的要求,任何一个国家都不得不重视能源的开发利用和新能源的探寻。在今天,失去了能源的支持,社会将是无法想像的。然而,能源的开发利用尽管可以为人们带来诸多好处,但是也会造成诸多弊端尤其是对环境的损害。事实上,任何一种能源包括新能源与可再生能源的开发利用,都会对环境带来一定的负面影响,诸如酸雨污染、土地荒漠化、生物多样性减少、温室效应和全球气候恶化等。

对化石燃料包括煤、石油、天然气的开采、燃烧、耗用等,都会给环境带来损害。煤的开采会污染水质,其燃烧会排出大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体。在石油的开发利用方面,采油尤其是注水采油会导致地面沉降;采炼中“放天灯”燃烧的废气会带来一定的环境影响;在储运中的燃爆与泄漏可引起严重的环境污染;燃烧中的二氧化碳比煤略少,氮氧化物与煤相似,主要排放物是二氧化硫。天然气是一种清洁能源,但也排放一定的氮氧化物(NOx)(注:大气中的NOx几乎有一半以上是由人为污染源所产生的。NOx污染主要来源于生产、生活中所使用的煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧,是电力、化学、国防等工业以及锅炉和内燃机等设备所排放气体中的有毒物质之一。),还有使用与传输中甲烷的损失与泄漏,其中还有一些氡随之进入室内。水力发电尽管属于一种可再生能源,但也可能引发自然(包括地表、水文、气候等)、生物(野生动植物)、水体的物理化学性质、社会经济等方面的变化。在新能源与可再生能源方面,生物质燃料在较差的炉灶中燃烧容易生成一氧化碳、烟及有机化合物;风力发电是发展最快的能源来源之一,但风力发电中使用旋转的涡轮会杀死候鸟和本地鸟类;太阳能是一种很有效的能源手段,但太阳能电池在制造中会产生一些有害物质;在地热利用中,温泉水中会溶有石头中的有害物质,地热发电目前效率不高而且仅限于一些特殊地点,其使用也会带出地下有害物质;而核能虽然具有比较清洁、产生温室气体数量少以及对生物多样性的影响比较小等优点,但却存在核辐射的潜在风险以及对核废料处理的担忧。高技术能源的研究及生产会有助于气候环境的改良,但由于技术上的局限,尚不能充分发挥它们的作用,对20亿左右至今仍无法获得可以负担得起现代能源的人们帮助甚微,相反,可持续发展的新形式会要求一种经济上可行、满足需要、自力更生和无害环境的能源(注:有关能源的利弊两面,可以参见王革华等编著的《能源与可持续发展》,化学工业出版社2005年版,第134-137页;[澳]艾德里安·J·布拉德布鲁克、[美]理查德·L·奥汀格主编的《能源法与可持续发展》,曹明德、邵方、王圣礼译,法律出版社2005年版,第44-51页。)。

可见,能源的开发利用,总会存在正面和负面两个向度的影响。如何才能使能源的开发利用趋利避害,无疑是我们需要解决的重大问题。为此,一方面需要在技术层面上进行技术升级,使其尽可能最大限度地开发利用能源,并同时避免或减少不利影响的发生;另一方面需要在管理层面上强化管理质量,提高开发利用质量,并防止因能源管理不当而可能产生的危害。更为重要的是,必须借助法律的手段使能源开发利用最大限度地服务于社会、服务于经济、服务于环境、服务于可持续发展,同时只有通过法律手段才能有效地防止因能源开发利用而可能产生的不利和损害。因此,兴利除弊、趋利避害,必须要有因势利导、健全完善的能源法制。

三、可持续发展原则的确立与兴利除弊:能源法制及其完善

为适应可持续发展的要求、解决我国社会经济发展中的能源瓶颈,就必须要建立一套具有针对性的、切合我国现实的能源法制系统。换言之,我们只有建立了先进、完备的能源法制系统,才可能促进中国经济社会的可持续发展,解决能源发展的现实问题,促进新能源和可再生能源的合理开发利用。基于可持续发展理念和能源现实及其未来发展走向的考量,我们应将能源法制作为一项复杂系统的工程,而不能仅从立法层面来寻求问题的解决。因此,我国当前的能源法制建设,除应加强相关法律、法规的创制与修订外,还应综合考虑整个能源法律系统的完善以及与相关法律或政策的配套和衔接,并应考虑能源法的贯彻实施、人们的能源法制观念以及能源法制价值导向等等。限于篇幅,本文专就与可持续发展理念相一致的能源法制原则确立、促进能源合理开发利用的法制保障两个方面提出建议。

1.可持续发展原则的确立

能源的发展必须基于可持续发展理念。人们一般认为,可持续发展可作为能源发展的一项伦理原则或国际法上的原则。在笔者看来,可持续发展不应仅仅作为能源发展的一项伦理原则,也不应只作为能源国际合作的一项原则,而应该作为一国国内能源法的一项基本原则而得到确立。这是因为:可持续发展奠定了解释法律、运用法律和发展法律的基调,是所有国家的关键性标准[5]。这一基准对于能源法制亦同样适用,因而,有关能源的法制亦应贯彻这一基本理念,在能源法中确立其为一项基本原则。可持续发展,如果只是作为一项伦理原则或国际法原则而不能作为国内能源法的一项法律原则得到确立的话,那么,可持续发展就只能是一种“软约束”,缺乏法律的强制力。失去了法律原则和法律观念的支撑,可持续发展就会呈现出一种“脆弱的可持续性”,最终就会演变为不可持续发展。为保障能源的可持续发展,让政府和相关企业一起遵循,就必须将可持续发展从伦理原则转化为法律原则。

可持续能源的伦理原则有三个:一是生态可持续性原则(或称种际正义原则)。人类必须以一种不危及地球生态系统完整性的方式开发利用能源。二是社会及经济平等原则(或称代内正义原则)。个人可以在平等基础上按适当的标准获取能源,并应允许其满足能源需要。三是对后代负责的原则(或称代际正义原则)。人们必须以一种不危及后代人满足其能源需求能力的方式开发利用能源[5]。为避免这三项原则仅局限于一种道义或停留在纸面,就需要通过立法加以明确,通过法律的规定予以具体化,从而使可持续发展的要求具有可行性和适用性。通过这些具体化的规定,诸如:能源的开发利用应与环境保护相结合,能源的使用应友好于环境;应提高能源利用效率,节约使用能源,减少浪费;应积极提倡、大力发展新能源和可再生能源;应建立若干激励机制;应提高公众对能源问题的认识和参与程度;应设置能源安全和风险防范机制;能源开发利用的法律责任机制,等等,从而实现可持续发展由伦理原则向法制原则的嬗变。

2.能源法制保障架构

为保障能源的稳定安全、有序健康、合理利用和可持续发展,系统而健全的能源法制必不可少。为实现“十一五”时期我国能源建设的总体安排(有序发展煤炭;加快开发石油天然气;在保护环境和做好移民工作的前提下积极开发水电,优化发展火电,推进核电建设;大力发展可再生能源),能源法制应在如下几个方面建立有效的趋利避害机制:

①在能源结构方面,应实行能源多元化机制。基于中国能源储备状况和资源禀赋、现有产业与技术基础,中国能源应建立能源结构调整法制,在法制的层面上落实结构调整的方向、步骤和时段,明确各种能源开采使用的数量与程度,特别是应明确水电、核电和可再生能源开发利用的助推措施,等等,从而促成能源多元格局的形成。

②在能源技术方面,应建立技术创新和保护机制。能源的发展和新能源与可再生能源的开发利用,技术是关键。因而,在技术法制方面,应充分支持先进技术和新技术的研究开发、推广应用。在这方面,我国技术法制的完善还具有相当大的发展空间,诸如技术研发优先领域的确定、技术强制标准的制定、技术研发的资助与奖励、技术成果的转化与采购、技术成果的保护、技术开发的合作与商业化等等。

③在能源安全方面,应建立能源安全与风险防范机制。能源安全包括两个方面:一是能源供给安全;二是能源使用安全。在能源供给安全方面,尽管是在国家战略高度加以考虑,但尚停留在政策层面,而法制方面的建设几乎处于空白。只有建立一种稳定的法律机制,方能克服能源供给面临的不稳定性和消除不可预期的风险。为保障能源的安全供给,法制应倡行:第一,节能,大力发展节能产品,降低能耗;第二,储能,实行能源储备制度;第三,开能,即开发替代能源,加强新能源技术开发,以替代传统化石燃料能源等。在能源使用方面,则应建立有效的风险防范机制,确立各类主体的安全义务,通过事前预防、事中控制、事后救济等多种途径,防范风险的发生或使风险损害降低到最小程度。

④在政府干预方面,应建立政府适当作为机制。由于能源不仅仅是一个使个人获益的私物,它还同时涉及公众事务,而且还与社会经济和环境保护问题密切相关,因而,如果采取完全放任的自由主义(或称非干预主义),就可能产生“公共地悲剧”,能源开发利用的社会成本和环境成本将外部化。但是,如果政府进行过多干预,则能源的开发利用和发展就会失去动力,就会扭曲能源市场,同样也是行不通的。因而,必须建立一种适当干预的机制,政府应在适当的领域以适当的方式干预能源产业和市场,诸如采取行政计划、行政许可、行政指导、政府补贴、税收激励、优先采购等措施。

⑤在市场调节方面,应建立公平、有序的市场机制。能源开发利用不可能完全和永久地依靠政府和行政干预,能源的可持续发展战略主要并最终应依靠市场。在有序竞争的作用下,市场比政府能更好地配置资源。在市场机制方面,国家应通过法制,明晰能源产品的产权、确立公平的交易机制等等。但是,由于新能源与可再生能源在开发推广的前期,其成本高昂,往往无法与常规能源站在同一起跑线上竞争,因而为了鼓励新能源与可再生能源的开发利用,就可以在立法上采取一些促其走向市场的举措,如实行可再生能源配额制、限制交易许可制等。

参考文献:

[1]中国科学院可持续发展战略研究组.2004中国可持续发展战略报告[M].北京:科学出版社,2004:349.

[2]阙光辉.全景中国——中国能源:可持续战略[M].北京:外文出版社,2007:16.

[3]王革华.能源与可持续发展[M].北京:化学工业出版社,2005.

[4]苏亚欣,毛玉如,赵敬德.新能源与可再生能源概论[M].北京:化学工业出版社,2006:19.

[5]克劳斯·鲍斯曼.能源可持续发展的伦理学蕴含[J].曹明德,邵方,王圣礼,译.比较法研究,2004(4):151-157.

新能源及其可持续发展范文第2篇

关键词:科技创新;低碳经济;协调发展

我国经济的高速发展面临能源保障脆弱和环境状况恶化的双重压力,为了应对全球气候问题我国还必须面对碳排放与控制的挑战,碳排放控制将成为我国经济发展的新的制约因素。事实上,发展低碳经济已经成为我国经济可持续发展的必然选择与核心内容。以发展低碳经济为抓手,全面提升我围的科技水平和自主创新能力,全面提升科技进步对发展经济和节能减排的贡献率,使低碳科技创新成为我国创新性国家建设的主要内容之一。

一、低碳经济的本质分析

低碳经济定义为在可持续发展理念的指导下,通过技术创新、制度创新,促进产业结构的调整及其转型升级、促进清洁能源的规模化利用,达到减少化石燃料等高碳能源的消耗,减少二氧化碳等温室气体的排放目的,形成经济社会发展与生态环境保护双赢的~种经济发展形态。低碳经济的本质是能源的高效利用以及清洁能源的开发利用低碳经济包括以下三方面内容:一是节能减排,提高能源利用率;二是发展包括可再生能源、核能与氢能在内的清洁能源,改善能源消费结构;三是实现碳排放控制,通过生态碳汇建设、碳捕获及碳利用技术的进步,消减二氧化碳的排放及其影响。因此,发展低碳经济需要节能减排技术创新、清洁能源技术创新以及碳捕获与碳利用技术创新的强有力的支撑。

二、科技创新在低碳经济中的作用

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,实质是提高资源利用效率,建立清洁能源结构,是技术创新、制度创新和管理创新协同作用的结果。只有加强科技创新,发挥科技创新的引领作用,才能从根本上解决资源和环境问题,提高产业竞争力。建立可持续发展能源体系,是低碳转型和增长方式转变的有力支撑。在体系的建立过程中,减轻单位GDP资源消耗和环境污染,提高能源利用效率问题,离不开科技创新;发展安全清洁的核能技术和先进的可再生能源技术,解决在创建新能源和可再生能源利用系统过程中的重大科学问题,离不开科技创新;研究非传统化石等新能源技术.探索非化石能源规模化利用的可能途径.更离不开科技创新。科技创新是我国发展低碳经济,建成可持续能源体系的根本。加强国际合作是助推低碳经济发展的有效途径,科技创新是深化国际合作的重要载体和纽带。通过气候变化的新国际合作机制,引进吸收消化发达国家在能源技术和低碳技术方面的先进技术,参与制定行业能效与碳强度标准和标杆,使我国重点行业、重点领域的低碳技术、设备和产品达到国际先进水平。促进低碳经济发展。

三、科技创新与低碳经济的协调策略

(一)重视低碳技术的研发投入

虽然我国在改革开放以后,综合国力和科学技术取得了重要发展,但是与世界先进的科学技术相比,还是存在着较大差距,特别是代表着世界科学技术发展水平的低碳技术,更是落后于西方发达国家。经验表明,要保持经济的可持续发展必须依靠科技创新不断在知识、技术等方面进行不断革新,通过科学技术这一重要力量保持经济和环境的协调发展。所以,就我国目前在低碳经济和技术发展过程中面临的问题,我们国家和地方政府应该积极鼓励企业、研发机构实施科技创新战略,继续加大科技资金投入,不断提升我国的技术创新能力,不断提高低碳技术。一方面,企业自身要通过多渠道筹集资金投入到研发中;另一方面,政府要在政策上给予支持,通过银行等金融机构向低碳和新能源产业放款,提高研发资金的整体水平。国外发达国家在新能源和低碳方面掌握着关键技术,处于技术领域和占据技术的制高点。我国低碳技术相对落后,管理水平也不高,需要加强引进国外的先进技术,通过自身的研发实力,吸收和消化发达国家的先进技术,进一步赶上发达国家和掌握先进的新能源技术。

(二)科技创新和制度创新相结合

科技创新能够提高企业产品在市场中的竞争力,但科技创新的基础是制度创新。制度创新是通过建立激励制度以制度创新推动科技创新。我国低碳经济的发展首先要进行制度创新,通过建立相关的制定和机制,例如在人才培养和引进、专利技术保护等方面建立相关的激励制度,营造一个较好的制度环境就可以发挥企业在科技创新上的主观能动性,激发企业的研发活力,推动企业不断进行技术研发和创新,从而提高企业在低碳产业上的技术提供,形成产业发展的基础动力。制度的创新需要政府统筹协调,协调各部门之间的功能,共同制定新能源和低碳发展的相关制度,促进低碳经济发展的制定创新。科技创新要以制度创新作为基础,进而带动企业的科技创新,以此形成低碳经济发展的主要动力。

(三)掌握核心科学技术

新能源被业界专家普遍认为是2030年后的产业主流,而守着丰富煤层气资源的晋城,如何使煤层气成为今后新兴支柱产业和新的经济增长点,需要我们加大引进新技术和自主开发的力度,在掌握核心技术的基础上,开发利用好煤层气,使煤层气产业为晋城的可持续发展作出贡献。实现传统能源的可持续发展同样是摆在我们目前的一个重大课题,而实现煤炭产业的绿色环保发展,提高资源的利用率和经济效益,同样需要科技作保障。煤炭等传统能源只有通过科技进步,才能提高效能,降低能耗,向绿色经济方向转型。因此,我们要加快推广应用新技术、新产品,提高研发生产的信息化、智能化水平和安全保障能力,促进传统产业技术改造和结构升级。

综上所述,我国的科技创新一定要紧紧围绕着企业现有的生产水平或者是未来一段时期的发展水平进行研发投入,只有将科技创新系统和低碳经济发展系统进行协调发展才能使得这两个系统间共同推进、共同发展,才能实现我国经济的可持续发展。

参考文献:

新能源及其可持续发展范文第3篇

关键词:可持续发展知识;机械工程专业;本科教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)03-0143-02

随着人类社会和经济的不断发展,工业化和制造业消耗了大量的自然资源,造成资源枯竭、能源危机、环境严重污染等问题。为此探索一条人类经济发展、社会发展与环境保护相结合的可持续发展的道路已经越来越受到世界各国的强烈重视;政府、企业和个人越来越意识到社会经济发展的三重底线,即经济、社会和环境的可持续发展。

制造业对经济、社会和环境的可持续发展有重要的影响。制造业不仅向环境排放大量废弃物,又是采矿、电力等高能耗工业产出产品(电能、材料等)的消费者。机械产品及机械制造过程是制造业的重要部分,机械制造业的可持续发展是今后机械工业重要的战略方向,目前可持续机械设计制造成为机械学科研究热点之一。

本文结合作者多年机械设计制造课程教学、可持续设计制造技术的科研积累及在国外参与可持续发展知识教学实践,根据可持续技术发展对知识基本要求,对现有机械工程专业课程融合可持续发展知识教学内容进行探讨,提出将要开展的教学模式。

一、可持续发展知识

可持续发展(Sustainable development,SD)是能满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展,一般归结为经济的可持续发展、社会的可持续发展和环境的可持续发展。

可持续发展是社会发展的宏观战略,同时要求社会经济的各个微观层面的协同。具体到机械制造业,可持续发展的要旨就是为社会提供具有竞争力的产品的同时,对环境和社会的破坏和影响最小。对环境的影响要从产品全生命周期评估,即要综合考虑从制造产品的材料的矿石开采开始,到产品制造、产品使用、回收和处置等产品各个生命周期阶段对环境的影响。可持续发展不仅是发展理念的变革,更需要一系列的使能技术,理解、掌握和应用这些技术就要具备可持续发展的知识。目前机械制造业可持续使能技术涉及机械设计和制造的各个方面,主要包括如下方面:

1.产品全生命周期评价技术。全生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)是目前研究和分析产品和过程全生命周期对资源和环境影响的主要技术。它是通过识别和量化产品全生命周期(包括产品制造、使用和回收等各个生命周期阶段)所用的能量、原材料以及排放来评价产品及其制造过程对环境的影响。

2.绿色设计技术。产品绿色设计是将环境考虑集成在产品和工艺设计过程中。在保证产品价格、性能和质量标准下设计与环境友好的产品和工艺。绿色设计主要涉及绿色材料设计、面向回收/拆卸的设计、节能和低碳设计、轻量化设计、基于LCA的生态设计等。

3.绿色制造工艺技术。绿色制造工艺技术是保证产品制造过程中对环境影响最小。绿色制造工艺技术主要包括两大部分:一是新型绿色成形技术,主要有少无切削工艺、干式切削工艺等。二是改进现有制造成形技术,减少制造过程中的能源消耗和各种排放(废气、废水、废屑、噪声等)。

4.产品生命周期末端处置技术。产品服役(使用)期结束后,进入产品生命周期末端,若不对产品实施处置,将造成资源浪费并导致环境污染。目前产品生命周期末端处置主要涉及产品拆卸、回收重用(包括直接重用、修复重用、再制造重用)、回收材料利用和废弃处置方案。

5.绿色材料和新能源技术。绿色材料是指在原料采取,产品制造使用和再循环利用以及废物处理等环节中与生态环境和谐共存并有利于人类健康的材料。绿色材料的选择和使用直接关系到资源消耗和环境影响,绿色材料知识是重要的可持续发展知识之一。随着地球资源的减少,新可再生能源(太阳能、风能等)和清洁能源(电动能源、氢能源等)技术快速发展,这些新能源技术知识对制造业的可持续发展是非常重要的。

二、融合可持续发展知识的机械工程类本科教学

1.机械工程类本科教学。机械工程作为一个大类专业,一般分为机械设计制造及其自动化、车辆工程、测控技术与仪器等多个专业。按照培养宽口径、厚基础、强能力、高素质的复合型、创新型精英人才的要求,目前普遍的本科培养方案采用机械大类招生,一二年级按照大类共同培养,课程设置包括通识教育课程和学科大类基础课程;三年级起进行专业分类培养,课程设置包括专业基础课程和专业方向模块课程。

2.融合可持续发展知识的机械工程类本科教学。高等教育是一个知识传授和综合能力培养的过程。教学过程中的每一门课程都是一个专业学习的知识点,知识点具有相互依赖的关系,前一知识点是后一知识点的基础和支撑,一个知识点可能需要多个知识点的支持。

一般来说,在现有本科培养方案中的每门课程,对于培养学生系统掌握本学科知识是非常重要的。同时,可持续发展是有特定的发展对象,可持续发展知识需要与学科专业知识融合,才能被充分理解和实际应用。为此,我们根据可持续发展知识特征和现有课程,提出如下融合可持续发展知识教学模式:

(1)在现有课程中添加可持续发展知识元。所谓课程知识元是指一门课程授课的知识中,具有不可再分割的具有完备知识表达的知识单位。一门课程传授多个不同类的知识,例如“机械工程材料”课,要传授金属材料知识、非金属材料知识及材料应用的知识等。同一课程内的知识单位,定义为课程知识元。

很多可持续发展知识与学科专业知识相关联,如果要独立为一门课程传授,它包含的知识元较少,没有必要独立为一门课程传授。因此,对于这类知识,可以聚类为单个的知识元,并且与同一课程中知识元关联,就能有机地融合到现有本科培养方案的课程知识中。首先提出在如下两门课程中添加可持续发展知识元:①机械工程材料课。“机械工程材料”课程是机械类各专业的一门重要的学科基础课程。其任务是通过本课程的教学,学生具备对机械零件合理选材、提出热处理技术要求及制订冷热加工工艺路线的能力。该课程的知识元有金属材料的性能与成分、组织结构及加工工艺之间的关系;钢铁材料的热处理基本原理及工艺;机械工程常用金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料的成分、组织、性能及用途等。产品材料是影响可持续发展的重要因素,选择的材料不仅能满足产品使用功能要求,而且全生命周期评估是绿色(环境友好)的。绿色材料知识元有:工程材料可持续发展特性,例如,材料的可再生性、可回收性和可制造性等特性;工程材料生产的环境影响,例如,重金属开采、冶炼、处置对环境的影响;工程材料在不同应用场合的环境特性,例如,材料毒性、环境(空气、水、土壤)污染等;钢铁材料热处理环境特性,能耗及环境影响等;各种新型生态工程材料。上述这些知识元可以与工程材料的物理、化学和机械性能知识元融合,及与零件的工程材料选择知识元融合。②机械设计课。“机械设计”课程为大学本科机械类必修的技术基础课程。该课程主要知识元包括:机械设计的基本理论(强度、摩擦学等)、连接件、传动件、转动和支承零件等。目前的知识元主要针对具有设计能够满足产品功能零部件的能力,需要融合如下可持续发展知识元:面向可拆卸和重用的设计,该知识元可以与联接紧固知识元融合;零件轻量化设计,该知识元可以与零件强度设计知识元融合;零件寿命组合设计和回收设计,该知识元需要新独立添加;面向3D打印制造的设计,3D打印是新型的绿色材制造技术,该知识元需要新独立添加;面向优化环境制造的设计,对设计方案需要的制造方案进行环境评估,选择实现环境最友好的设计,该知识元需要新独立添加;基于绿色新能源的产品设计,目前许多绿色新型能源不断涌现,需要不同的产品设计方案,该知识元需要新独立添加。

(2)开设新的可持续发展知识课程。可持续发展知识涉及工程、环境和社会经济多学科,经过多年的技术发展,已经逐步形成一套独立的知识体系,并且上述新添加知识元需要这些知识元的支持。对于这些知识元,应该独立开设课程,插入到培养课程知识流网络中。可持续发展技术中最有特色的是产品全生命周期评价技术,即LCA技术。评估一个产品、一项工艺或一项服务是否是绿色的(或可持续的),需要从其全生命周期对资源消耗和环境影响进行评估。国际标准ISO 14040-2006和ISO14044-2006将LCA的实施步骤分为目标和范围定义、清单分析、影响评价和结果解释四个部分。由此,形成一个完整的LCA评估技术和工具。在此基础上,建立新的可持续发展基础知识元,形成一门新课程:可持续工程基础。“可持续工程基础”课程包括如下知识元:工业生态学基础,简要介绍自然生态系统和工业系统、可持续发展观和资源环境等;全生命周期评估,包括产品分析目标和边界范围定义、全生命周期清单分析、环境影响评价和解释;常用LCA软件工具及应用实例;材料流分析等。

新能源及其可持续发展范文第4篇

关键词:乡村地区 可持续发展成本 生态旅游

一、可持续发展成本概述

可持续发展成本是指在社会经济可持续发展过程中,因环境遭到破坏而产生的环境成本,包括人为破坏资源而付出的代价;或因环境差异而产生的差异成本,包括资源的不合理利用而产生的差异损失;或因制度、观念差异而形成的一种特殊成本。通过对这些方面成本的研究,为社会经济持续发展提供可靠的决策依据。笔者认为,可持续发展成本是由自然生态成本、人文生态成本等组成。

二、可持续发展成本的影响因素

影响可持续发展成本的因素是:自然环境因素、生态环境因素、人力资源因素和社会和谐因素,前两个因素影响自然生态成本,后两个因素影响人文生态成本。

1、自然资源因素。可持续发展要求保护人类生存和发展所必需的资源基础,这就必须解决好资源在当代人与后代人之间的合理配置,既要保证当代人的合理需求,又要为后代人留下较好的生存与发展条件。

2、生态环境因素。据《中国生态问题报告》称:“生态环境形势十分严峻,一方治理多方破坏,点上治理面上破坏,治理赶不上破坏的问题十分严重。从总体上看,生态破坏的范围在扩大,程度在加剧,危害在加重”。因此,保护生态环境构成了以自然生态成本为核心的可持续发展成本。

3、人力资源因素。人力资源在某种程度上是可再生资源(劳动力的再生产),如果充分利用、发挥它的替代作用,就能够节约其他生产要素的投入,尤其是自然资源的投入。同时,也能减少对环境的污染。

4、社会和谐因素。地区差异的加大、收入差距的扩大必然会使社会发展的总体均衡丧失,短期内会降低经济的效率,长期内则会影响社会稳定,阻碍社会的长远和全面发展。

三、乡村地区可持续发展概况

自1994年我国政府颁布中国21 世纪人口、环境与发展白皮书以来, 乡村建设的可持续发展已取得了很大的进展。但是, 乡村建设的可持续发展是一个广泛的领域, 涉及面非常广, 而且内容复杂、系统庞大。

整体而言, 我国乡村经济欠发达, 乡村人口增长快, 人均耕地少, 农业自然资源短缺, 农业剩余劳动力多。虽然乡镇企业对乡村经济发展有着举足轻重的影响作用, 但乡镇企业发展对环境的冲击也越来越大。乡村经济发展条件和土地制度等各种因素的限制, 我国乡村居民点布局分散, 基础设施配套能力弱, 生活环境质量差, 农民的总体生活质量远远低于城镇居民。乡村建设的可持续发展任重而道远。

四、降低乡村地区可持续发展成本的改进措施

中国乡村可持续发展涵盖了乡村经济和社会的可持续发展战略、乡村规划建设、能源、环境等多个领域,对于可持续发展成本应从以下几个方面进行改进,从而降低乡村可持续发展成本,使得乡村又好又快的发展,提高人民生活水平:

1、土地利用与村镇规划建设模式

可持续发展的土地利用和村镇规划建设应以村镇居民点布局的调整为契机, 强化土地的集约利用, 以适宜当地的资源和技术进行集中的乡村居民点建设, 集中配套村镇必需的服务设施和市政基础设施, 提高和完善乡村居民的生活居住环境及居住水平。同时,通过乡村居民点土地利用的调整和置换等措施, 完善布局乡村产业结构的布局空间。

2、新能源利用

目前, 我国乡村越来越多地使用商品能源来替代直接燃烧生物质, 不仅污染环境, 也造成了能源的浪费。同时, 新的能源利用还由于使用成本等原因而未能得到大规模的推广。因此, 研究如何在经济允许的范围内充分利用乡村生物质资源, 并转换为高品位的能源( 生物燃气、生物油、沼气和电力等) ,以满足人民生活、生产对能源的需求,将是乡村能源利用可持续发展的关键。

3、废弃物管理和利用

乡村废弃物的管理, 应注重维持和改善乡村可持续发展的环境质量, 并使乡村的废弃物转化提供部分乡村发展的资源。通过适当的技术手段的利用, 可使乡村废弃物在作为可再生能源和植物养分来源的同时, 以农业生态为载体实现废弃物的循环, 既可维持乡村可持续的环境质量, 又可减少乡村发展对外界化石能源和化学肥料的需求, 实现乡村发展的可持续化。

4、乡村产业

在可持续发展理念指导下的乡村发展和建设, 其乡镇工业项目的选择和发展应遵循可循环和可逆转的准则, 通过对其项目和产品的循环链的设计, 实现工业从资源―产品―再生资源的循环模式。如从产业发展链中上下游生产环节的整体协调角度, 合理规划确定养牛场、屠宰场、酿酒厂、养鱼场和种植业、果林业以及其它农业的规模。

5、乡村旅游

乡村生态旅游是一种文化性、趣味性、参与性很强的产业。乡村旅游应着重在内容和形式上充分体现出与城市生活不同的文化特色,体现出鲜明的地域特色、民族色彩和文化内涵,并将之融合于优美和谐、平衡发展的生态环境中,最大程度地激发旅游者的需求动机,实现乡村的可持续发展。

参考文献:

[1]姚宁萍.试论江西乡村旅游可持续发展[J].企业经济,2006;

新能源及其可持续发展范文第5篇

【关键词】 新能源 现状 可持续发展 策略

随着我国改革开放政策的实施,我国的经济得到了大力的发展,但是在经济增长的情况下,消耗了大量的煤炭以及石油资源,每年消耗的一次能源占世界的首位,不仅使我国的一次能源储存量大大的降低了,同时还引发了各种各样的环境问题。而且,我国人口众多,虽然资源储量较多,但是平均到每个人身上就非常的少,根据调查可以发现,我国的各种一次能源的储存量都在世界的前列,而当平均分给每个人时,就会处在中下游的位置。在这种情况下,开发出新能源来代替传统的一次能源,将当前阶段中存在的这些问题进行解决具有重要的意义,同时满足我国可持续发展的观念。

1 新能源的发展现状

1.1 风能的发展现状

我国最开始对风能进行研究是在19世纪80年代,经过了初期示范阶段以及产业化建设阶段,使风能的利用效率不断的增加。到了20世纪初期,国家对风能的开发越来越重视,加大了对风力发电的支持力度,降低了小型风力发电站的审批要求,促使风能的利用得到了高速的发展,在之后的几年当中,使用风能产生出的电力能源成倍的增长,具相关报道统计,我国2000年的风力装机容量还不到1000MW,到了2009年,风力装机容量达到了17650MW,而到了2015年,我的风力装机容量达到了432420MW,在15年的时间内整整提高了400多倍,达到了世界的首位[1]。

1.2 太阳能的发展现状

我国对太阳能的研究相对较早,在19世纪50年代末期就开始对其进行研究,在刚开始的研究中,主要是为了卫星、火箭的发射而研究的,而对太阳能进行大范围的研究是在20世纪70年代后期,研究出了利用太阳能来进行加热的设备―太阳能热水器,这时的太阳能热水器技术相对较低,生产效率不高,就没有被广泛的推广,而随着对科学技术的研究,与太阳能相关的技术不断地发展,不仅使太阳能热水器技术不断地发展,同时还出现了其他各种与太阳能有关的技术,如光伏发电,在2015年,我国的太阳能发电装机容量达到了28.05GW,年发电量为2500亿kW.h,节省了2.25亿吨煤炭的使用[2]。

1.3 核能的发展现状

我国是在19世纪80年代末开始对核能进行研究的,相对与西方发达国家而言,我国的起步非常的晚,通过不断地学习、引进国外的现今技术,在1984年就开始建设秦山核电站,并与1991年正式的投入运行,在1987年建设大亚湾核电站,并与1994年正式的投入运行,为我国对核能的研究提供了良好的依据。在我国当前阶段中,共有核电站6所,现役核电机组30个,每年会产生1689.93亿kW.h的电量,节约了我国14079万吨煤炭的使用,排放污染物减少了15000余万吨[3]。

2 新能源的发展策略

2.1 风能的发展策略

经过了30多年对风能的研究,已经发展到了相对较为完善的阶段中,在这种情况下,为了能够对风能更好的利用,就可以对海上风能进行研究。我国地处亚洲的东南部,东南方向与太平洋接触,海岸线长达3.2万公里,海域总面积达480万平方公里,海洋中的风力能源非常高,是陆地风力能源的数倍,在这种情况下,我国在2010年就在上海安装了发电机组,试运行了海上风力能源发电,为我国风能的发展提供了良好的依据。

2.2 太阳能的发展策略

在当前阶段中,对太阳能的利用主要就是光伏发电系统,这一系统对天气的要求较高,在阴雨天气或者是夜间时,该系统就会停止运行。因此,在上世纪60年代末期,美国就提出了建造宇宙太阳能发电卫星的设想,在卫星上安装相应的太阳能转换设备,通过卫星将太阳能转换设备发射到太空中,直接在宇宙中对太阳能进行处理,使其变成人们能够使用的电能,并通过一定的方式传回地面,提供给人们进行使用,虽然在当前阶段这还是一项理论,但是随着科学技术的发展这一理论一定会成为现实。

2.3 核能的发展策略

随着对核能的不断应用,我国就对核能的应用进行了规划,在规划中要求了到2030年,核电站总装机量应大于60000MW,在这种情况下,为了使其满足规划中的要求,每年就需要使用6000吨以上的铀燃料,而我国当前阶段对铀燃料处理中,每年只能处理100吨,而与6000吨的数量差距很明显,因此,就要加强对铀燃料处理技术的研究,使我国铀燃料能够跟上使用的步伐[3]。

3 结语

综上所述,新能源包括了风能、核能、太阳能等,这些新能源使用将可以取代一部分传统的一次能源的使用,有效的对环境做出了保护。但是在当前阶段中,处于刚刚起步的阶段中,不论是在技术上还是研究成果上,与西方发达国际相比差距非常的明显,并且在我国当前阶段的发展中,还是以能源的消耗为主,每年消耗的资源非常的多,使煤炭、石油等一次能源的使用已经不能满足社会发展的要求。因此,就要加强对新能源进行研究,为社会的发展提供良好的帮助。

参考文献:

[1]仝鹏,许正权,李天博.我国新能源汽车行业现状分析与发展策略研究――基于产品保证的视角[J].价值工程,2016,02(19):48-52.

[2]张晓宇,赵海斌,周小柯.中国新能源汽车产业发展现状及其问题分析――基于我国汽车产业可持续发展的视角[J].理论与现代化,2011,11(02):60-66.