可再生资源的优势
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可再生资源的优势范文第1篇
随着适用性研究和开发的进展，人们可以发现许多经济上可行的方案来满足整个地球的需求。该"设想"确定了方向和相应的规划，采取措施建立利用植物系统中能源和碳源的可再生资源基础。面临的挑战是严重的，但机遇也是难以衡量的。人类可以适应变化，但必须接受所面临的挑战。序言中从两方面进一步阐明“设想”提出的背景：
1、界定植物/农作物基资源
植物/农作物基(有时用生物基bio-based)资源是指来自于一定范围的植物系统，主要是农作物、林产品和食品、饲料和纤维工业加工过程中的副产物。它们可以通过一年生的作物和树种，多年生植物和短期轮作树种等途径在一个较短的时间内再生。石油化学品原本也是以植物为基础，其基本分子为烃类。植物/农作物基可再生资源当前所用的大量基本分子是碳水化合物、木质素和植物油。也有一些量少高值的分子是来自二级植物新陈代谢。另一个主要区别是烃类及其提取系统已经开发并加工处理其所需要的原料型产品，而植物基可再生资源在某些程度上虽然也被认定，但某种植物会含有某种资源，加工后会留下什么，尚未完全搞清。
最近生物技术进展可以改变植物成分和酶提取系统，这就为现在需要的化学产品和新型中间人体及产品制造提供了新的经济机遇。据统计，美国的森林、耕地、牧场等面积约22.46亿英亩(1英亩=0.405公顷，下同)，其中主要农作物的种植面积有4.24亿英亩，可以生产大量植物/农作物基资源。过去50年，这类资源的重点主要是面向食物、饲料和纤维生产。
2、烃类经济
20世纪后期，世界经济发展很快，生产增长率有很大提高，尤其是各发达国家，一些发展中国家也不断增长。成功的增长和发展过程中起主要作用的是烃类经济。自20年代以来，矿物化石燃料的采取和利用提供了人们当前所享受的经济效益和生活水准。许多国家都依靠这种资源来满足能源和原材料的需要。
在过去50年中，大量的研究开发在能源生产和基础产品制造方面创造了许多可以大量增值的工艺过程。市场经济明显地受人们提高生活水准的意愿所驱动，以创造各种产品。生物基资源的(主要是用植物基)用量很小。据统计，在能源方面少于1%，在原材料方面亦低于5%。美国1996年玉米、黄豆和小米等生产用作食品和饲料量约为6900亿磅(1磅=0.4536公斤，下同)。由此从经济角度看还不能赶上工业原料，而以烃类为基础的经济却繁荣昌盛。
烃类虽然将继续起到非常有效的经济发展平台作用，但是在其未来应用中却有若干问题有待解决。首先是对石油化学产品的应用环境问题日益受到关注，随着又产生了许多相关的问题。化石燃料是一类正在减少的原料资源。应用植物/农作物基资源作为一种补充，由于它们是可再生的，所以为经济有序地向可持续发展转变创造了机会。
通过对能源状态的审视就可看到可再生资源作为一种补充的必要性。烃类资源有限，许多专家提出世界可采和探明储量，如按现在消费水平计算只能提供50-100年，此处的一个重要假设是“现在消费水平”是保持不变，但是从全世界人口增长和生活水准变化来考虑，此假设是不合理的。当前世界上按人口平均的能源消费水平差距很大，详见表1，许多发展中国家都将增加能源消费。未来的能源供应问题是多方面的，因为发展中国家人口众多。例如，中国按人口平均能源消费相当于美国水平的1/3，其需要增加的能量数量约相当于美国现在全年能源使用总量。
表1当前按人口平均能源消费水平kwh/人美国法国日本巴西泰国中国
122007500700015001200900
一些有效利用烃类的开发将有助于需要增长问题的解决，但是对烃类找到补充资源是完全必要的，只有如此才能保持可持续发展的工业基础。
新技术开发和应用需要时间。石油化学工业本身的发展就是一个事例。1920年烃类原材料经济并不像今天这样具有吸引力，过了50年，开始适应化石燃料状况的工艺。因此，要使植物/农作物基系统达到同样现代化水平也需要时间。
当前正是开展大量研究开发工作、利用各种可再生资源和各种新工艺、并开始在各种可供选择的途径中提出选择标准的时候。现在进行研究并不意味系统要立即改变，但是，烃类经济的经济学未来将出现问题：要支付高额环境费用，或是由于原料缺少而价格上扬。
投资适用性研究可以在未来能源和原材料间进行相关的比较，提供非常需要的选择。在中期至长期，选择植物/农作物基可再生资源可能是要兼顾环境方面容许和经济方面具有吸引力。而在近期，研究和开发可能只在一些领域内进行，使植物/农作物可再生资源能开始进入基本化学原料市场，从而扩大资源基础，延长有价值的化石燃料储备的应用寿命。
在上述背景环境下，通过研究讨论，提出了2020年开发利用植物/农作物可再生资源的设想的目标；“设想”是要通过植物/农作物基可再生资源的开发来提供经济继续发展、生活的健康标准和强大的国家安全。植物/农作物基可再生资源可以改变当前对日益减少的非再生资源的依赖。
本“设想”的内涵重点是建立新的观念，即植物基资源是越来越重要的工业原料资源。非再生资源可能因经济和环境因素逐步被植物基再生资源所取代，“设想”反对等到危机发生时现开始启动替代。
展望2020年，化石燃料可能仍将占90%，增加植物基可再生资源并不是可有可无的，它对满足未来的需求非常迫切。当然，需要有效地加工和利用这些植物衍生原料。其新途径的研究从现在就要开始，为经济发展有足够的时间，保证解决环境而进行良好的合作。
要取得有成效的进展，应当确定以下的方向性目标：
1、2020年化学基础产品中至少有10%来自植物的可再生资源原料，到2050年提高到50%。
2、建立植物基(农作物，林产，加工业)系统，用有效的转化加工工艺生产可再生原料，为2020年选中的产品提供经济合理、对环境瓜敏感的制造平台。用此生产链来示范一个综合的植物/农作物基原料系统的经济合理性和潜在效益，显示工业应用机遇的新领域，为2020年以后国内和出口的需求做出贡献。
3、在工业投资者、植物商、生产者、学术界和各级政府之间建立合作伙伴关系，开发从小范围到大规模的工业应用，重新激活农村经济，改进增值加工和制造链的集成，消除食品、饲料和纤维加工业与基础材料制造业之间的差别。
“设想”中提出，科研与开发方面要制定有详细目的和要求的相应计划，支持上述方向性目标的实现，从而也可取得投资的优势。
植物/农作物基资源利用现状和前景
一、现状
烃类提供人类能源和衣着。塑料、油料、油漆、染料、药品等基础原料，已经成为现代生活的主要依靠。1970-1990年间石油基的塑料增加了4倍，已经逐步代替了玻璃、金属甚至纸张。植物/农作物基资源目前尚未有效利用，主要是因为可用性差、质量不高、供应不稳或是价格高。要推动和提高植物/农作物可再生资源应用的兴趣，需要从以下几个方面来分析。
1、实用性
尽管消费总量不高，但是植物基原料当前在化学品方面应用面很广，如用于油漆、粘合剂及剂等。黄豆是植物袖的传统原料，随着基因工程进展，可以生产满足特殊剂市场需要的专门油。最近，可用黄豆衍生物制造油墨，在乙醇、山梨醇、纤维素、拧槽酸、天然橡胶、多数氨基酸以及各种蛋白质等化学品生产中，植物基资源是主要原料，详见表2。
表2、美国植物基资源用量万t/a类别用量用途
木材8090纸，纸板，木质素纤维复合材料
工业淀粉300粘合剂，聚合物，树脂
植物油100表面活性剂，油墨，油漆，树脂
天然橡胶100轮胎，家用品
木材提取物90油料，胶
纤维素50纺织纤维，聚合物
木质素20粘合剂，丹宁，vanillin
在多数情况下，应用的植物基材料主要是原始状态分子。如木质素纤维、植物油和橡胶等复杂分子的应用也只有有限的改性。这就与石油化学工业构成明显的反差，石油化工则是用化学方法按需要将烃类裂解成几种简单分子，如甲烷、丙烯等。用这些基础原料进行化学合成，制造所需要的复杂的分子。
在少数情况下，植物/农作物原料进行裂解成为不同的基础分子，例如高果糖的玉米生产糖浆和玉米淀粉发酵生产燃料乙醇。1996年美国用211亿磅(1磅=0.4536公斤，下同)玉米采用新型酶发酵方法生产9亿加仑(1加仑=4.546l,下同)乙醇，从而加工为90亿加仑混合汽油。从许多实例看，植物基原料有一定实用性，虽还未生产像药物那样的高度专业化的分子，但却包括了大量生产的中间体及产品。
2、供应及质量
植物系统地区分布广，由于土壤和气候条件不同，导致供应和质量的差异。森林和农业系统的发展已经缩小了天然野生植物的供应差异。
生物质的总产量虽然很大，但是由于没有经济的转化技术而使其应用受限制。一些新进展如快速裂解提供了从中获得低分子量产品的机会，如果能在分离技术上进一步创新，就可以推动此应用。生物质资源可以来自快速增长木材、田边作物以及其他专门培植的植物物种。另一潜在的生物质资源是当前为食用和饲料种植的农作物，如玉米、黄豆、小麦和高梁等。一般情况下这些作物只应用其产量的一半。此4种作物估计每英亩(1英亩=0.405公顷,下同)约有2600磅(以干物质计,下同)遗留在田地中，总计约有5200亿磅。一部分留在耕地以改良土壤结构，但大部分运出去，作为原料应用。因此要求有适当的、成本低的储运系统和加工技术。
供应方面的主要问题是对原始生产的管理。当前，树木可作木材和纸浆，种植农作物只是为食品、饲料和纤维加工，没有在综合利用上进行优化。对植物/农作物投入的成本评价基础是未经优化的植物生产系统，因此经济性不佳。一些边际土地的利用可以扩大植物基可再生资源原料基地。但是从经济上比较，其很难达到经济可行目标。在估算其经济回报时，要考虑化肥、农药等化学品的使用费用。要增加可再生资源来源，除了要提高边际土地利用率外，主要应是如何对良田建立优化种植生产系统。
当前低投入、低产出的植物生产对农民难以盈利，并不利于农村发展，也不能为加工业提供低价原料。但是在产出方面，数量和质量相差甚大，从此系统得到的产品必然价格较高，严重地限制了经济上的可行性。而且，由于低产出生产就需要更多的土地，其对环境的单位影响常常大于更为强化、密集的系统。因此要优化生产系统，同时改善边际土地的利用。此外利用生产率高的土地作为植物/农作物可再生资源的原料基地，这也有利于解决数量和质量上的波动变化。
农村根据市场需求规划种植计划，如根据乙醇市场还是植物油供需情况，做出种玉米还是种黄豆的选择，其次则要进行第2轮对品种的选择，作乙醇则要种高淀粉含量的玉米品种，如要种饲料，则种含高油量玉米更佳。这些选择都对产出经济效益有很大影响。面对“设想”需要扩大食品或饲料、饲料或原料、油料或淀粉、纤维或糖、药品或聚合物等等选择范围。要根据供应或需求来决策，就需要进一步仔细研究有关课题。
3、植物/农作物基原料成本
利用植物/农作物基可再生资源主要是成本问题，它与烃类相比是不经济的。工业生产要求大量的便宜原料。植物原料价格便宜，如果能开发适当的系统将极具竞争能力。利用植物/农作物基原料生产化学品的成本比较，详见表3。
表3、植物/农作物基化学品生产成本类别生产量万吨通常方法美元/1b植物衍生美元/1b植物衍生占总产量%
糠醛300.750.7897.0
粘合剂5001.651.4040.0
脂肪酸2500.460.3340.0
表面活性剂3500.450.4535.0
醋酸2300.330.3517.5
增塑剂801.502.5015.0
炭黑1500.500.4512.0
洗涤剂12601.101.7511.0
颜料15502.005.806.0
染料45012.0021.006.0
墙涂料7800.501.203.5
油墨3502.002.503.5
专用涂料2400.801.752.0
塑料30000.502.001.8
实际上,在制造业中选用不同的化学加工工艺对其成本影响很大。
植物/农作物基可再生资源不是一种替代性资源,而是为工业原料提供的补充资源。成本问题并非只限于原料,而且与加工过程有关，因此要进一步开发新的化学和生物加工工艺，才能扩大植物基可再生资源应用范围，使之成为经济可行系统。
二、前景
由于植物/农作物基可再生资源的来源不同，每种来源的原料又可以利用不同的加工工艺，构成了一种多维的发展前景。本“设想”运用矩阵分析方法进行探讨。不同投人的植物原料，可以运用不同的加工系统，并取得各种不同的开发效果。
1、废料和副产物利用
从当前看，利用机会多，但需要有新的加工技术才能使其成为更重要的资源。
(1)现代化学
森林工业已经将副产物利用发展成为一个较大的行业，如纸浆副产液转化为磺酸木质素表面活性剂ch3soch3以及用树皮制丹宁。农作物的磨榨工业开发了许多应用副产物进行加工的工艺，如从燕麦制糠醒、淀粉粘合剂、专用棉籽油、从湿磨料生产拧蒙酸盐和氨基酸等。但是，许多食品加工业，如蔬菜和水果却没有开发相应的副产利用加工工艺，经常将副产淀粉和糖排放入周围环境。副产物的利用具有许多发展机遇，提取及销售其所含的有效成分是降低主产物成本的手段，而且从战略上看是扩大利用植物基资源。
(2)改进化学
木本植物和有些农作物加工中有较高的木质纤维素含量和一些碳水化合物，如烃类工业一样，可以将复杂分子转变为较小分子技术。便宜的植物衍生发酵制糖的开发已在进行。用金属有机物化学将碳水化合物转变为增值化学品是扩大利用植物基原料的又一技术途径。改进化学方法具有潜力，可以使植物衍生的废料加工利用提高经济回报率。
(3)生物加工
在比较复杂的料浆中用微生物发酵法生产某种分子，再将其分离出来成为需要的产物。生物转化是应用微生物、细胞或不含细胞的酶系统的一步法工艺，它提供了改进废物料和副产物利用机会，随着分离技术的提高，生物加工工艺可以获得更为广泛的应用。
(4)新分子
在此方面似乎不太重要，从废料中生产新分子不是一条最佳途径。
2、现有农作物
从近期看扩大应用具有最佳机会。
(1)现代化学
从化学工业整体看，并没有|认为植物衍生材料具有较高的经济价值，但是具体|问题要具体分析。石油化工利用烃类而不用碳水化合物和其他生物基分子。
(2)改进化学
如果植物衍生原料是结构型的生物质，含有木质素和纤维素等成分，其具有一定优势。一些新技术，如综合燃烧或金属有机化学等都能提供更好地利用此类资源的机会。除林产资源外，约有5200亿磅的生物质资源目前尚未加以利用。改变加工工艺路线可以提高利用现有资源的效益。新的工艺开发可以提供利用糖和淀粉的机会。植物淀粉有不同来源，如水稻、土豆、玉米和小麦，它们的性质、用途都不同，因此需要改进其化学方法，发挥其潜能。新化学工艺与生物加工及先进的分离技术综合起来可产生很大效益。
(3)生物加工工艺
植物作为生物加工原料量大而多样，从结构型生物质到一些专门的植物组分，在生物加工方面潜在优势很大：用酶转换玉米衍生的葡萄糖生产高果糖的玉米糖浆。最近从玉米葡萄糖经过发酵制琥珀酸也取得成功。琥珀酸盐可以用作制一些化学产品如丁二醇、四氢呋喃，这些中间体又可进一步加工制成许多种产品。当前，用10亿磅这种原料可得到价值13亿美元产品，现在正在中试。多种学科进行合作就可取得良好的效果，这是短期内取得成效的一种良好运行模式。
(4)新分子
植物原料的投入固定，利用基因改性所用微生物或是专用酶，可产生新分子。此工作目前只在很小的市场中进行。当市场对具有特殊性能的新产品需求增加，投入产出可能会促使其发展，技术和经济的综合研究要沿着产品开发链进行，从界定所需要的产品——需要的特性——分子结构——中间体——酶技术——蛋白质/基因工程——投入植物的最佳原料——生产优化等。
3、新鲜农作物
此项作为中期发展机遇。
(l)现代化学
因为化学工业一般不认为农作物的利用能获得较高的经济价值，因此新鲜农作物并无吸引力。过去曾认为可以降低成本，但是实际上的技术限制否定了其经济性。
(2)改进化学
从投入产出看，存在类似问题，如果改进的化学工艺需要专门的农作物，-新鲜农作物可能会有优势。另一优势是在物流方面。按照改进工艺实施和运作规模，所需原料只能就近供应新鲜农作物。因此改进工艺应当与供应系统平行进行才能互相支持共同发展。植物作为原料补充资源时，困难在于许多烃类加工装置不位于农作物和森林种植地区，而植物基原料运输费用很高。
(3)生物加工工艺
与改性化学类似,区别在于如何将原料加工成中间体和最终产品。在技术上要考虑农作物品种的适用性，一种生物工艺可以对多种品种进行加工。优化工艺是影响运作经济很重要的因素。
4、改性基因类植物
这是中长期发展机遇，其可提供的成效目前尚难以想像，今后是否出现碳水化合物经济，或是其他经济，这要看建立在生物工程基础上的新工业平台所能发挥的作用。
(1)现代化学
基因改性植物基原料可能成为现有的烃类加工系统原料。但是，改性植物分子在烃类系统中降解所花代价太高。因此投入技术要能跨越加工技术，或者是较复杂的分子能直接得到并进入制造链，再有是新工艺路线能高效地应用此改性原料。当然这些变革都要从经济和环境两方面来评价其效益。
(2)改性化学
对优化植物/农作物基原料投入和加工有好处，应当进行此方面研究。至于何时见效则要根据基因技术进展及其达到工业化时间来确定。
(3)生物加工工艺
微生物或酶进行基因改变达到强化工艺过程目的。生物工程具有长期潜力，在原料投入和生物技术本身之间创优，有时所需要的可作基础原料的分子可以部分在植物原料内进行合成，用生物转化或高度专门化的生物/化学工艺进行分离。为了继续应用化石燃料生产专门产品，需要进行研究开发，使有限资源能取得最大的价值。
(4)新分子
过去20年中，塑料已成为最大的工业部门，在日常生活中代替了玻璃、陶瓷、木材和金属。市场将会根据消费者的意愿和需求发生变化。材料科学将继续发展，市场销售者将继续设计新的消费品，塑料的未来变化难以预料。能作为新工业发展平台基础的新分子将会很多，物理与化学科学与生物工程材料结合将产生新的领域。植物基可再生资源将是未来的主要资源。新陈代谢工程是将丰富资源制造成所需基础原料的渠道，支持社会基础设施。开发和拓宽其可能性，需要先进的技术，这将是未来新领域。
生物技术的潜在影响及实施“设想”的工作途径
生物技术的潜在影响
对一个新的技术领域进行评价，可以从如下几个方面来分析：近来变化的速度和引入的速度、量度及其带来利益的水平及公共公司投资、评价专利活动和有关协会的活动、观察开发进程、审视所取得的成功进展。
90年代初期，许多人对生物技术将对农作物带来很大变化是持怀疑态度的。到1996年，转基因作物在产业化方面取得成功，明确地澄清了这个问题。这些早期的成效是关于新的作物保护途径，对保护植物生产免受病虫害起了重要作用，对进一步了解和掌握如何改进植物组分也很重要。
由于管理方面的需要，转基因大田试验记录由美国动物和植物健康监测服务中心保存。从记录中可以看到一些行之有效的转基因改变植物组分的工作正在进行之中，试验范围也在不断扩大，一些主要的公司如杜邦、孟山都和pioneerhi-bred等都在进行。
为了改变植物组分以提高营养价值，改善加工性能，或是为了某些工业和制药的应用，一些转基因改性品种已经进行了评价，包括碳水化合物的变革、油和脂肪酸改性、提高氨基酸水平、蛋白质形态操作(typemonipulation)、纤维特性改性、产生抗体、工业酶生产、二级化合物操作(甾醇，earotenoids等)、新型聚合物生产。
转基因技术发展非常迅速，为植物基材料扩大应用开辟了新的途径，使其可以为工业生产提供分子基础原料和更为复杂的分子原料。用植物基原料主产聚合物，制造塑料就是一个成功事例。从a1-coligenenentrophus细菌的3种基因已经能转入植物的1ipid合成中，可以得到polyhydroxybutyrate(聚羟基丁酸酯)，浓度可达14%。这种生物可降解的热塑性塑料正在进一步开发，使之可以从黄豆、棉花和油菜籽制备。
在过去50年内，通常用的植物培植产率已经提高了3倍，根据农作物满足食物、饲料和纤维不同用途，选择不同的方法得到具有不同特性的产物。高级植物种植要用基因图谱和转基因技术，进一步提高食物和饲料生产需要供应的植物基原料。
生物技术对植物基原料已经产生革命性的影响。但是，用生物技术来改变植物，使之适合烃类经济需要，并不是一条最佳途径。这就需要进一步弄清什么是工业链需要的因素，而这些因素又是能在未来转基因植物基可再生资源中具有最大的优势。
实施“设想”的工作途径
要成功实施美国可再生资源开发利用的战略设想(以下简称“设想”)中所提出的大纲，需要将研究、开发、工业过程工程以及对未来的市场了解等项工作有效地集成起来。适应“设想”的多学科计划以及各个项目的协作都要求有一共同的目标，向前沿技术迈进。应用改进的化学工艺加工现有的农作物，包括集成运用生物工艺，可以纳入短期计划之内，从当前到今后10年可以着手实施。这是研究中的一个热点。另一个热点是观念上的飞跃，超越当前的烃类化学，结合基因改性植物，运用新的工艺，这可以纳人中长期计划中，在10到20年甚至更长时期内实施并产生影响。上述两个热点都是当前在研究中进行投资，在不同期限内可以取得回报。
如果在这些领域内取得成功，在工业应用上就可以有了一个可行的坚实科学基础。新鲜作物应用开发将被看作是一个降低这些系统成本的一种机制，或是改善供应状况(数量和质量)，满足工业发展需要。
当审视植物基可再生资源的前景时，可以看到供应链本身包含着许多重大课题。不同物种发展有各自的地理优势，可以形成专门原料的加工中心，包括进入国内和国外两个市场。对转基因作物的鉴别保护机制仍在变化，植物基可再生资源上的这些系统都需要进一步研究。
本“设想”并非要给各种问题以答案，而是指出未来潜在的可能，在各方面采取一定的步骤就可以使其实现。下一阶段就要进行各方的协调工作，使多方面的投资者能有一个投入的基础，针对“设想”提出的目标进行开发工作。该规划要订出各项目计划，通过研究和开发来支持“设想”中提出的方向性指标。各计划项目要符合下列一个或几个方面的要求。
优化生物质和农作物基原料生产，达到计划应用要求状况。
为植物基原料的供应链提出装置、地点、贮运和分销措施，包括加强农村经济的机制。
加速发展基于改性化学和生物工艺的新工艺，同时考虑利用植物/农作物基可再生资源原料。
对多类投资者支持的项目，对上述三个方面中一个或一个以上将产生影响的项目，或是多学科项目等将给以优先和优惠待遇。投资项目选择标准应考虑时间要求和潜在影响的大小来确定。
植物/农作物基可再生资源对工业基础原产的需求增长是一个战略性措施，也是使美国在21世纪继续保持领先地位的战略性选择。开发基础资源具有经济、环境和社会方面的好处。机遇是明确的，考虑未来的设想是需要的，要联合投资者对新途径进行投资，才能创造一个安全的未来。
“设想”文本中不止一处引用达尔文的名言“能够幸存下来的物种，不是最强的，也不是最聪明的，而是能适应变化的”。
2020年可再生资源应用将增加五倍
《植物/农作物基可再生资源2020年设想实施的技术指南》(以下简称“技术指南”)，是《植物/农作物基可再生资源2020年设想》(以下简称“设想”)的补充，提出的目的是：支持“设想”方向，确定发展中的主要障碍和问题，确定优先的研究领域。
要达到上述目的需要进行协调观念开发，收集专家证明，组织多学科研讨会、听证会，优势排队试验和团队行动计划等多项工作。在“技术指南”编制过程中吸收了各方面人士的意见，参加研讨的共有66名有关部门不同行业的专家。专家们就全球性问题提出“设想”，针对“设想”结合现实状况提出存在的主要障碍与问题，再确定研究与开发领域，从而找出优先研究开发的课题。这些课题所属领域都是能为利用可再生资源实现可持续发展起最大杠杆作用的研究领域。通过参加“技术指南”研究和编制的专家的专业情况反映出在化工制造中应用生物基原料需要涉及多门学科。但是有3个产业是中心，即化学、生物和农业，每个产业都涉及几门不同的学科，如农业，林业和石油化学。
1、农业和林业
农业：是一个广泛的概念，包括谷物生产、林地和牧场等。这些土地上生产的农产品和林产品一起构成生物基材料，它们通过太阳能，大气中的co2和土壤中养分进行原始生产而成为可再生资源。美国拥有大量优良土地，丰富的自然水资源和先进的技术基础，通过资源保护和利用，每年可产生可再生资源的巨大财富。林业：在美国有超过6.5亿英亩（1英亩=4046.24平方米）的森林，从业人口140万，每年生产价值2000亿美元产品。过去10年内，纸张部门的增长比木材业快。木材和纸产品回收循环利用率高，每年有约4000万t纸再生利用。美国的林业已经制定出2020年发展设想以及相应的研究计划。该设想呼吁进行研究，用先进的生物和遥感技术以及树木生理学和土壤科学等理论。
农业和林业通过应用基因学技术和转基因植物等新手段将会出现大的跃进。在不久的将来，可生产出大数量和高质量的作物。除了饲料和食品，还可以为工业部门提供原材料。而且还可以引入某些酶标记基因，可能会在植物体内制造完全新型的聚合物，并可大量生产，成为经济的消费用品。
美国将技术进展应用于植物和农作物的调整，使其在农业、林业和制造业中保持可持续发展的领先地位起着主要作用。国家的未来明显地要依靠近期开发可再生资源基础的研究来支持。
2、石油化工业
化学、工程学、物理学和地理学等几门学科在石油化学工业中的应用，对人们生活产生的影响是50年前难以想像的。石油化学工业成功地创造了众多产品，从高性能的喷气发动机燃料到基础化学品以及许多聚合物，如聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氯乙烯和聚碳酸酯等。
石油化学工业：是资本密集型工业，已经建立了可观的基础设施来处理和加工化石燃料。美国每天要用1390万桶烃类原料，多数是作为燃料型产品，用于化工及其他工业基础原料生产，每天约为260万桶油短类原料。
近年来，工业化学品和塑料生产都有巨大的增长。塑料工业从业人员120万人，有20000套生产加工装置，过去在研究开发上花费以10亿美元数计的投资，才获得了今日成就。如果塑料制品的原料没有可再生资源，迟早有一天会变得十分昂贵。一方面，是否还有上万亿桶的石油开采量，原油价格能否在每桶10美元以内。世界原油生产已经变化迅速，而且有许多不定因素。另一方面，化石燃料资源是有限的，这是无可争议的事实。重要的是考虑当供应呈峰值时未来价格的敏感度，而不是去争论何时是油将用尽的理论时间。最近由于几处新资源的发现及应用，在20年内原油产量可能会有所增加。但是，必须注意美国一直是原油进口国，50%原油靠进口。如果原油进口一旦停止，北美可采用的化石燃料资源储量按目前消费水平只能维持约14年。如果保持目前进口水平而不增加，也只能使用28年。当然，将会有新的改进的抽提技术，例如水平钻探和核磁共振钻孔等，但是要在近年取得成效，希望是不大的。
用可再生资源补充石油化学品，要从现在开始，由少量到大量逐步进行，有关研究工作要立即开始。不考虑化石原料供应衰退时间表的争论，由于人口增长以及一些新兴国家人们生活水平提高，需求将继续增长。在可再生资源取代化石燃料之前，它将作为一种补充资源。因此，无论如何在美国开发可再生资源作为工业原料都是十分重要的。
“设想”中提出的指标是“2020年基础化学品至少有10%来自植物衍生可再生资源，随着发展观念到位，2050年要提高到50%”。要注意无论是美国还是全世界总消费量的增加是很快的，因为即使2020年的10%目标是按当时的生产总量计算，也比当前消费水平要提高4—5倍，绝对的增加更大。如果2020年消费水平本身提高1倍，可再生资源的绝对指标也要翻番。
换言之，不能期望可再生资源在不变的需求环境下能完全取代烃类资源，而只有当消费产品需求增加，可再生资源可以能满足此增加需求中的一部分。在2040年时间框架中，指标可以是：可再生资源应用使化石燃料能稳定地维持现在的消费水平。按此指标可以形成以下的观念：
由于不是一个竞争替代战略，可再生资源并不与非再生资源直接竞争。
需要用可再生资源和非再生资源两种资源来满足未来20年的需要。30年以后，可能要更多依靠可再生资源，因为那时的化石燃料将会很贵而且有限。满足近期指标的支持和研究完全与长期目标保持一致，这些方向性指标，非常清楚地表明面临的挑战是巨大的，需要从现在就采取行动，应当开始建立通向扩大利用可再生资源的道路。除了建立可操作的可再生资源基础指标外，其他一些相关的指标也是很重要的，包括：
建立系统，通过加强经济可靠性的基础设施支持，将供应、制造和分销等活动集成起来。
通过功能基因学来提高对植物新陈代谢的理解，优化对专门的增值加工工艺的设计和应用，除应用现有的组分外，要开拓新型聚合物生产和应用。要保证开发的新工艺过程的效率高于95%，同时应用伴生工艺，应用所有副产物，消除废料，保证新的平台能在特殊的环境条件下坚持目标方向对确定目标与研究指标要反复交叉检验，使其能坚持可再生燃料/能源需要的目标。
在生产和分销中要开发保持稳定供应的途径，在年生产一定范围基础上控制一些因素，如价格、数量、性能、地区分布、质量等。同时要制定提出这些因素的标准。
建立进一步合作伙伴关系，改进综合集成，通过加强农村发展来支持取得成功。
“设想”的目标要实现，主要要使本“技术指南”中所列出的目的大纲都能达到。基因改性植物生产专门的代谢产品和开发补充性的化学改性产品取得成效就可以达到2020年可再生资源应用增加5倍的目标。这些进展也将为2020年以后的进一步发展奠定基础。
可再生资源应用技术和市场的障碍及问题
将可再生资源制成消费产品的整个系统中有许多障碍和问题，其中关键和问题是：
植物科学方面：基因学、酶、新陈代谢和组分。
生产方面：单位成本、收率、持续性、基础设计、植物设计。
加工方面：经济学、分离、转化、生物催化、基础设施。
应用方面(由技术和材料驱动的问题)：经济学、功能性、性能、新用途。
应用方面(由市场和需求驱动的问题)：价格性能比、性能、知觉、市场开发。
现将上述关键和问题择要分别介绍于下。
一、关于应用方面（材料驱动问题）
1、经济学
单位成本是当前植物衍生材料使用的主要障碍，也是经常引起争论的一个问题，问题的核心是竞争性成本状态。在多数情况下，应用植物基原料的成本都比较高，难以与以烃类原料为基础的加工工艺竞争。但是，成本竞争情况有几个非常复杂的因素互相影响，诸如产品价值、材料成本、产量、需要加工程度以及所用基础原料的性能等。因此如果未来的战略只考虑降低本是不会成功的。最重要的经济推动因素不是成本本身，而是制得的产品和制造费用的差价(即增值)。
产品价格是诸多因素的函数，诸如产品利用、性能、消费者喜好和需求等，而制造成本则受原材料价格、供应的持续性、加工、废料处理费用和投资等诸因素影响，要符合当前的具有竞争性的通用化学品工业的低成本需要。但是，从长远考虑，只进行成本比较是有问题的，因为未来的化石燃料的成本是难以预测的。
在当前情况下，用烃类原料生产消费型产品的加工效率是很高的。但这并非是化石原料本身具备的特点。因为石油化工已经研究了100年，有了3代科学家，政府投入了大量资源才使之达到今日的水平。与之相比，植物基材料应用尚处于较低的水平，开拓植物基原料应用来适应已臻成熟的烃类加工需要并不是一条唯一的道路，目前应用数量还是很少的。另一条路线是通过弄清植物衍生材料性能进行技术开发，用基因改性植物，使之能提供含有需要功能的组分。
2、功能性
改变植物中的不同组分含量的目的是提高其功能性。在石油化工中先进行原料裂解降级成为简单的分子，随后用它们再行合成为较复杂的分子和聚合物。植物中已经含有不同形态的聚合物，可以在许多产品中应用。但是，在现在加工系统中尚无大量应用。用量有限的原因有几个方面，其中主要的是由于缺乏对其功能性的理解，而只注意其成本。最近，已经由植物衍生的蛋白质聚合物研制出塑料薄膜的试验产品，显示出其应用的潜力。而且，植物拥有立体化学结构，可以得到一些有价值的手性分子，如糖类、维生素、氨基酸等。从总体看，目前对植物基础原料的反应性和功能性尚不够了解，因此限制了新应用思路的产生。
二、关于应用方面（需求驱动问题）
1、市场开发的费用
植物衍生材料应用的一个关键是市场开发费用高。正如许多新产品市场一样，新产品的研究往往是由小公司开始的，它们投资不足，缺乏继续发展的资源，常常只停留在试验阶段。工业化的成功率低，由于没有一定的供应量而常使产品衰落。因此，需要大力改进产品开发和支持机制，而且要进行与产品相关的市场开发，这是扩大利用可再生资源的主要工作。目前市场上应用的标准都是基于石化产品，没有适应生物基产品的标准，这也是要成功地与石化产品竞争的另一障碍。
2、认识问题
植物衍生材料常给人以较低级的印象，这可能是由于当前处于“石化时代”之故。对某些制造厂商来说，它的性能较差，主要是因为未得优化。虽然公众环境意识增强，但是对植物基产品需求尚不足以创造市场来拉动技术开发。因此，当前可再生资源的进展主要是基于技术推动的结果，只有增加市场拉动才能有力吸引公司更多投资。没有要变革的冲击，就不会有更多的变革。因此，如果没有各种经济倾斜途径，现状是难以改变的。
三、加工问题
1、基础设施中分销问题
多年来石油化学工业已经建立了加工和分销烃类基础产品的有效基础设施。由于依赖进口原油，美国的多数基础设施是建设在海岸线上。因此，许多现有的加工装置并不适合大量植物基材料的收集。植物原料都是在木材加工厂、榨油厂和玉米湿法加工厂进行加工，它们最好接近于供应地。要应用大量植物原料就需要进一步将供应和加工制造集成起来。应当开拓确立农村发展优势和重点的战略和措施，更好地鼓励多用可再生资源。
2、分离技术
应用植物于工业用途的一个关键是缺少植物组分的分离技术。树木具有非常复杂的成分如木质纤维素。此成分强度高，但要将它分离为有用的分子组分则很困难。多数农作物收获品是种子，它们含有碳水化合物、蛋白质、油分和数万种其他组分。通常对许多谷物发芽和生长都能进行良好的安排，而对其作为原料进行分别管理则很困难。一些除去原始粗组分的工艺，如榨油和提取糖分等已经开发，但如何将专门形态的蛋白质和纯的含碳组分分离则仍是困难。在植物基原料加工中常遇到非常稀的水溶液物料，处理费用很高而且技术困难，这是应当要解决的问题。将反应与分离集成起来的加工系统(如催化蒸馏)可能是一个解决问题的方向。但是此类系统目前应用有限。而且还未被开发作为植物基原料方面的应用。通过引入某些基因而使植物增加新的组分，就更需要应用先进的分离技术来回收有意义的新组分。例如生物聚合物开发中目前就因缺少高效纯净的经济上可行的分馏工艺技术而受到限制。植物的组分如不能有效地分离出来，就不可能控制最终产品的特性和质量。
3、转换技术
要利用植物中各种组分的另一问题是将这些非均相的混杂原料转换成较为简单的分子，这才可以进行进一步反应。在植物基原料中，加工工艺需要有高性能的多功能生物催化剂或是非均相催化剂，这些催化剂具有多种功能并可以进行回收。
知识不足是另一关键，目前人们尚缺乏关于植物组分的自然差别和来自不同作物的同样组分的特性等方面知识。这些知识的缺乏和不足就构成难以鉴别植物的差异性，缺少鉴别的手段，因此也就难以考虑作为原料的应用。发酵是用来将某些农作物转化为各种产品的工艺，转化是非均相的。所用的转化方式，副产利用和分离等方面仍有许多有待改进之处。一般地说，植物系统的复杂化学问题使新型或改进植物基加工工艺的设计较为困难。烃类化学制造中有丰富的氧化化学知识，还原化学方面较少，这些都是植物系统加工所需要的。目前特别缺少关于还原生物催化剂共生因子系统方面的实践知识。
植物原料加工工艺开发的另一个大的障碍是当前缺乏有关的教育培训。目前化学工程课程中只有少数涉及生物化学课题，多数毕业生成为化学工程师只拥有非常基础的生物工艺知识和有限的重要生物分离的知识。多年来，工艺化学家和工程师的培训重点都是烃类化学，考虑植物基可再生资源加工需要很少。
四、生产方面
1、收率、持续性和基础设施
因为目前尚未利用大量植物基原料，除木材和造纸外，只是关注未来的供应分销而不是现实存在的问题。但是，这些对实现可再生资源的目标都是十分重要的。在供应的持续性方面，数量和质量都是未知数。如果植物基原料能加工成简单的碳分子，其持续性问题就不成关键。但是如果要设计应用其中某种特殊组分(如聚合物)，或是要直接抽取其中某种专门组分，原料的质量和数量的稳定性就非常重要。
在一些情况下，供应持续性中的不确定因素实际上就是风险管理的内容。未来的石油化工供应问题和可再生资源供应问题都有风险。对石油化工来说，未来的供应不桷定因素可能因世界上一些区域的政治变化而增加。而对植物基原料来说，气候可能成为不确定的地区因素。如果某些专门植物不能大量生产可能导致贸易上的不确定因素，这些问题不需要采取断然措施，但是需要重视通过改变基础设施来保证经济可靠性。另一个冲击供应持续性的不确定因素是未来的农作物用途是作为食物还是作为工业原料。一方面是根据供应短缺理论，认为农业难以供应飞跃增长的人口和消费品增长所需的原料。实际上，从需求角度看，食物和原料都在增长，即使不考虑可再生资源进行工业利用，食物本身也存在问题。解决食物问题的方案也可能就是解决工业原料问题的方案。因此，在供应方面必须应用新技术，如生物技术，这样才能保持产率不断提高，使农业能达到一个新的水平。
2、植物设计、植物科学、基因学
转基因技术已经显示出令人鼓舞的前景，要进一步充分利用尚有大量工作有待进行。存在的一个主要障碍是对植物本身内在新陈代谢过程还不够了解，不能按特殊聚合物和其他材料的需要进行设计。因此，对植物新陈代谢和碳流的知识匮乏是其发展中的限制因素。
近年来功能基因学的进展有望促进对材料合成设计的理解。但是这门科学目前刚开始，与类似的医学领域相比所取得的支持还是很有限的。基因转变中的另一成就是让更多的专用基因嵌入和对质体以及细胞核的常规转变。在植物变化、基因学和生物信息等方面有着广泛的研究项目，但是将这些出现的新技术应用于可再生资源的专门研究则很少。
要使科学知识不断深化，在一定程度上取决于消除这些主要障碍，有些已被称为多学科的研究。但是，需要努力加强和协调才能促进现有的障碍及时地被克服。换言之，基因管理的研究必须紧密地与植物内含聚合物的功能性以及分离工程等研究相结合。
研究和开发的课题
《美国植物/农作物基可再生资源2020年设想的技术指南》(以下简称“技术指南“)列出为解决植物/农作物基可再生资源利用中的主要障碍应当进行研究开发的课题。“技术指南”按4个主要方面的障碍依重要性大小列出研究开发课题，每个研究课题的影响都有其时间范围，其中近期表示0—3年、中期表示2010年、长期表示2020年，近期目标的达到可用以衡量面向2020年可再生资源开发利用设想的前进步伐。
一、植物科学研究方面
1、近期影响课题(按重要性依次减小顺序排列,，下同)
(1)应用功能基因学了解植物新陈代谢和组成，至少要与1种主要农作物基因计划结合；
(2)开发能实时进行植物组分的定量分析工具；
(3)改进转基因方法，特别是对麦杆基因的专门嵌入，要在1998年基础上提高效益10倍；
(4)开发1—2种主要农作物的基因标记系列，使之有助于摆在有用的可再生组件含量；
(5)将80%现有的germplasmbase进行编目，有效利用各类淀粉、蛋白质和油分；
(6)找寻发展中的生物信息学利用途径，推动可再生资源的研究和开发，
(7)弄清nuclear-plastid相互作用。
2、中期影响课题
(1)在新陈代谢过程和碳流中至少弄清50个限制速率的关键步骤；
(2)利用功能基因学弄清分子、细胞和整个植物的控制管理；
(3)为主要植物用于可再生资源的组分制定标准；
(4)在2种植物中，建立碳库并为细胞分割确定控制点；
(5)在plastid转变中高效率(大于90%)方法的建立；
(6)创建示范工厂，使主要组分利用率大于60%(如油料、淀粉)或是专门碳键(如c5)大于3o%；
(7)利用基因开关的方法；
(8)建立为植物可再生资源利用的生物信息学基础。
3、长期影响课题
(1)重新设计新陈代谢过程，提供有用的碳结构骨架；
(2)应用有针对性进化技术建立100个未来原料的品种库；
(3)设计新型分子或改性现有化合物，使之适应于功能需要；
(4)为提供工业用原料，创制2种新植物种类；
(5)利用简单的细胞组织进行成本和能源效率评价；
(6)利用计算机技术设计植物组分。
二、生产研究方面
1、近期影响课题
(1)提高亩产量10%~15%以降低原材料单位成本；
(2)改善农业管理，提高肥料利用效率和虫害防治，
(3)确定至少10种影响原料组分和质量的因素；
(4)对至少10种具有潜力的系统和植物类型的亩产效率进行定标赶超（如主要农作物、林业和多年生种类等）；
(5)调节气候条件对生产的影响；
(6)每年对2种农作物的潜力进行评价或用其他方法评价亩产量；
(7)提高当前农业加工中废料利用率5倍；
(8)在单位投入基础上提高贫瘠土地产量2倍。
2、中期影响课题
(1)提高产量，使单位投入的碳产出为1998年基础上的2倍；
(2)为长期可持续发展，开发尽量减小土地、大气和水利用影响的系统方法；
(3)对收获产物和主要植物成分建立标准；
(4)专门设计收获装备，尽量增大碳的收获；
(5)开发新的利用方法，使现在遗留在土地上的农作物45%能得到利用，
(6)培育适应专门土地和土壤的农作物；
(7)建立农业信息学基础，重点是不同来源的可再生资源植物类型、生产价值、质量和单位成本。
3、长期影响课题
(l)在化石燃料排出废气中co2的固定；
(2)从现在植物/农作物生产中消除碳的废料；
(3)设计新的农作物/植物生长系统，优化原料回收率(大于95%可利用)；
(4)对主要能源获取和固定，提高化合效率；
(5)对收获前期工作和部分就地加工的装置进行设计；
(6)对连续生产系统进行设计和评价。
三、加工研究方面
1、近期影响课题
(1)改进分离技术，处理大于95%的非均—植物材料；
(2)改进单体基础原料变换的生物催化剂；
(3)开发3种具有高选择性的快速反应强力催化剂；
(4)为将植物聚合物转换为有用的单体，找出新型和性能优良的酶(具有10倍活性)并进行评价；
(5)将微生物进行工程化，改善非均—植物的发酵；
(6)提高废物利用率2倍；
(7)开发高效的除水技术并对改进的非水溶剂反应系统进行评价；
(8)在植物材料中利用天然立体化学方法的评价。
2、中期影响课题
(1)应用5种以上高级分离系统(如自行清净膜、离子交换、精馏等)；
(2)为经济捕集植物单体和聚合物开发改进的分离——纯化技术；
(3)为2种以上植物类型建立经济共生系统；
(4)通过分子进化技术设计并创制50种新型酶；
(5)开发100种以上具有性能成本特性的新型酶库；
(6)研究反应性分级系统；
(7)对微生物、酶和化学品库的性能建立信息学基础，用于特殊的转化。
3、长期影响课题
(1)实现原料加工中无废料的多种产出的连续工艺；
(2)为改性植物和组分设计新设备；
(3)为3种以上新产品(如将工程化酶转入植物并在收获中得到活化)设计新机制；
(4)固态酶转化；
(5)设计14种化学与生物结合型反应器；
(6)评价植物组分在分离前相内的作用。
四、应用和基础设施研究方面
1、近期影响课题
(3)探求3种在现有加工装置(如玉米湿法加工厂、纸浆厂)上扩大应用植物原料的机遇；
(4)分析测量系统，对90%以上的主要植物组分进行定量；
(5)实时评价单位性能成本和增值成本的方法；
(6)评价运输系统及成本；
(7)计算出100%年加工贮存量和投人产出的需求量；
(8)创建基础设施，扩大利用农业废料。
2、中期影响课匾
(1)深入掌握植物中10种以上组分和碳键新陈代谢体的结构与功能关系知识；
(2)开发对高质量原材料的100%鉴别保护系统；
(3)为价值驱动的生产和定货实现营销系统；
(4)对在同一地点的多目的利用区的协同作用进行评价；
(5)对原材料组分和加工过程中的中间产物实现实时定量分析手段(小于3分钟/试样)；
(6)开发生产预测手段，准确性大于95%；
(7)在一组植物原料性能基础上建立信息学基础，如单位成本、性能、功能性、最佳来源、应用范围等。
3、长期影响课题
(1)所需功能进行分子结构设计制备植物化合物至少10种；
(2)在植物生产区内开发至少5个制造利用中心；
(3)开发3种以上有新功能的新材料；
(4)提出扩大利用可再生资源所需的教育培训需求；
(5)在植物组分功能间协同作用的利用；
(6)设计最终产品的贮存和运输，使之到达销售中心和出口；
(7)为供需关系的控制创建减轻超过90%风险的战略。
当前，美国有一些项目已在进行，可视为工业原料中应用可再生资源的先驱，也可视为本“技术指南”中研究项目的示范事例。其一是在转基因植物开发中的聚羟基丁酸酯(pib)。phb可在植物中生成，作为制造生物降解塑料的原料，用适当的细菌基因进行转化并弄清植物内在的新陈代谢路径，从而构成制备方法。现在正在进行分离、生产标准等项工作。
其二是用玉米淀粉作原料，通过酶反应制备聚乳酸(pla)。cargi11-dow合资企业已在充分研究的基础上进一步投资数百万美元建立制造装置进行工业开发。pla是一种生物裂解聚合物，原料是由玉米湿法加工工艺制备的葡萄糖，其中发酵过程和酶的活性是重要因素。最终的pla树脂可视用户制膜、纤维、碳制品和涂层的需要分别制出不同规格品种。pla具有聚苯乙烯、聚烯烃和纤维素的功能性。
协同与合作是取得成功的途径
未来利用可再生资源需要采取一条多学科和跨行业途径。在许多领域内的研究成就都提供了发展机遇，如生物聚合物、立体结构型分子、新型酶、新材料和转基因设计等。但是每个方面内的任何进展如果只当作孤立的技术领域是远远不够的，需要更有力的相关研究计划，采取平行的和协调的方式进行工作，才能取得成果。
要取得有效益的进展必须采取多学科的途径，这是非常清楚的。但是，任何一个组织都难以具备有如此深度和广度的技术能力。因此，对研究提供的支持应当是多方面的，而且要在跨行业的系统中进行。
“植物/农作物基可再生资源2020年设想”(以下简称“设想”)中提出的要求需将重点瞄准有限的热点目标同步取得进展。对于研究工作则需要有准确的时间表和系统中各方面的广泛交流，所有这些都要走相互协同的道路。例如，一位科学家可能发现一种新型聚合物，具有可以作为高级生物降解塑料的功能，但是，此研究成果的价值受到以下一些因素的限制：发现适当的基因、新陈代谢过程可靠性、:最佳作物类型是否能有足够的产率和可承受的成本、各种聚合物组分分离可能和利用此材料制造新产品的方法等。所有这些因素都需通过研究和开发才能取得相应的进展。进行这些研究开发要采取最佳途径保证研究成果关键的目标互相协调、平行地进行，此途径要鼓励私营部门的参与。
当前，植物和农作物作为生物质和原料已被应用，诸如淀粉、蛋白质、脂肪酸和异戊二烯化合物。林业主要是为纸浆和造纸提供原料。黄豆则是用于油墨和涂料。玉米通过湿法加工发酵工艺已经进入几个工业部门，但是各种用量都很少。由于基因工程可以通过新陈代谢操作使植物或农作物生成有功能需要的材料，从而显示出新的发展机遇。
“技术指南”已经突出了未来取得进展的途径，而且确定了系统的各个组成部分的目标。成功地达到这些目标就可实现“设想”中确定的到2020年可再生资源利用增加5倍的目的，同时也为2020年以后进一步发展奠定了基础。按“技术指南”目标提出课题是人们用所有的天然资源满足不断增长的消费品和能源的需要。当前进行研究将为今后的产品选择提供机会。可再生资源需要将注意焦点放在以下几个方面：发展方向、最佳科学思维的应用、最先进技术的应用和最高级智能水平的继续研究等。本“技术指南”已经提出了需求和研究开发课题，其目的就是为美国开拓实施一条成功的可再生资源战略。而且也选出了需要优先支持的领域，它们都是从几个已经确定的科学研究和工业开发需求中选择出来的，而且考虑了在高级可再生资源的关键部门有最大的投资回报。
未来世界许多方面都会延续但将发生变化。幸运的是我们已看见其需求并具有科学智慧适应变化的发展。美国要保持领先地位就要继续采取迅速的行动来满足扩大利用可持续发展的可再生资源的需求。不断的科学突破和技术进步(正如“技术指南”文件中所列出的项目和课题)才能满足资源利用的挑战。这些挑战正在我们面前，我们面临的挑战是为满足人们对产品不断增长的需求。
“技术指南”中从两个方面表明多学科和跨部门的研究开发对实现“设想”的重要性：
一是植物的投人，同时要考虑废料和副产物利用、改性基因学的应用。
可再生资源的优势范文第2篇
关键词：低碳理念；园林；设计
1低碳理念在园林设计中的应用原则
1.1因地制宜原则
根据当地的优势，尽量减少一些大的改造，降低能源的损耗和后期养护管理的费用。
1.2生态理念原则
园林的设计应与周围环境相协调，将当地的一些乡土植物进行利用，保证生态系统的稳定性。
1.3可持续发展原则
在园林施工中应使用一些低碳材料，最好是一些可再生、可降解的材料，不能仅仅看到眼前的利益，更应该为长远利益着想，保证园林的可持续发展。
2低碳理念与园林景观的结合
从“低碳”到“绿色”，充分体现了人们对自然环境的向往，低碳生活将重新还给我们清新的生态环境，将城市的发展和规划的蓝图重新染上新绿。园林景观作为城市规划的重要组成部分，低碳型园林不仅可以有效地改善生态环境，同时，也可以提高城市生态效益和城市可持续发展的承载能力。因此，在园林的规划、设计、施工、养护过程中，都要始终将“低能耗、低污染、低排放”放在首位，尽可能采用清洁型能源技术进行园林建设，最大限度降低CO2排放的同时，考虑到植物对温室气体的吸附程度，构建功能型生态园林，满足人们对居住环境生态化的更高需求。
3低碳理念下园林设计策略
3.1适地适景，增强园林景观的生命周期
在精心勘察场地、了解周围环境的基础上，充分把握地理优势，按照适地适景、突出生态的原则，抛弃过于风格化、表面化的设计，努力在艺术风格、人口增长、环境变化的情况下，形成持久性的园林景观，有效避免因元素过时而造成重新修建的风险。
3.2适地适树，增强园林植物的碳汇功能
园林植物的选择至关重要，按照适地适树的原则，在满足功能需求和季相变化的基础上，突出园林的景观风格和特色。同时，还应充分发挥不同植物之间固碳能力优势互补的作用，提高植物群落的整体固碳能力，优先选取固碳释氧能力强的乡土植物，有效减少交通运输过程中的碳排放和植物后期管理。此外，要更加注重园林植物的复层群落结构和分布，最大限度提高园林固碳释氧的能力提高。
3.3因地制宜，减少地形改造的能源消耗
根据园林的规划和性质要求，按照相地合宜、构园得体的原则，在原有地形地貌的基础上，抛弃大规模筑山理水理念，凭借良好的天然优势和自然环境条件，稍加人工润色和点缀，宜山则山、宜水则水，精炼地、概括地塑造出地形，有效避免破坏地形构造和地表肌理，达到既美化改善环境，又低碳环保的效果。
3.4正确选材，减少园林建筑小品的碳排放
作为园林设计的重要组成部分，园林建筑小品的碳排放不可忽视。在设计园林建筑小品中，按照园林设计主题和生态景观总体规划，遵循建筑小品与周围环境协调一致的原则，抛弃材料选择以贵为美、以稀为好的错误理念，最大限度地选择一些本土化、易得性、再生性以及低能耗的低碳型材料，开发和利用可再生能源与可循环能源。例如，优先选取利用太阳能光伏发电的景观灯。
3.5节约资源、持续发展的景观设计
自然资源分为可再生资源与不可再生资源，而要实现人类生存环境的持续性，就必须对不可再生资源加以保护，对可再生资源节约使用。因此，在园林景观设计中不仅要考虑如何利用资源，还要提高资源的利用率，最大限度降低能源、土地、水的使用，在设计中尽量利用自然低碳过程产生的能源，如风能、水能等。另外，将废弃物质通过加工后形成可利用的材料，较少废弃料，最大限度发挥材料的潜力。
3.6采用新技术的设计理念
现代科技的发展，促进社会发展的进步，但也加速了人类生存环境的恶化，借助于科技手段，能够为各类形式的低碳系统的建立提供更多的可能，从而也会使得现代园林景观设计中低碳本质得到更充分、更切实地体现。
4结语
总之，低碳园林的建设比其他园林建设更具有优越性，不仅具有较高的经济效益，还真正实现了与自然生态的结合，十分具有发展潜力。园林景观不仅是美化城市、生活环境的点缀，同时也是改善人居环境的重要组成部分，是降低城市碳排放的重要平衡点，因此，低碳型园林景观设计将是未来发展的主要方向。
参考文献
1周巍.基于低碳理念的园林设计研究[D].南昌大学，2012
可再生资源的优势范文第3篇
关键词：绿色住宅建筑；节材；材料资源利用；技术措施
中图分类号： F252.81 文献标识码： A
我国正处于经济快速发展阶段，能源的消费成倍增长，根据2012年《BP 世界能源统计年鉴》，截止2011年底，全球一次能源消费的净增长全部来自新兴经济体，仅中国一国就贡献了能源消费增量的71%。
建筑业是能源消耗大户，已做为我国推行节能减排、绿色建筑、可持续发展的重点行业。绿色施工概括起来就是“资源有效利用”即一是减少建筑材料、各种资源和不可再生资源的使用，二是利用可再生资源与材料，三是设置废物回收系统，利用回收材料，四是在结构允许的情况下重新使用旧材料，五是减少污染物的排放，最大限度的减少对环境的影响，推进绿色施工，实现工地节能减排，是实现建筑领域资源节约和节能减排的关键环节，是可持续发展思想在工程施工中应用的主要表现。
绿色施工的主体是施工企业，施工企业在实施绿色施工中，不但肩负着社会的可持续发展和环境保护的责任，还肩负着带动企业自身发展的责任。探讨绿色施工特别是对节材与材料资源利用技术研究，有助于提高企业的管理水平；有助于企业技术创新，提高企业竞争力； 有助于企业节能降耗，降低成本；有助于企业的社会形象，为企业的长期良性发展提供保障；也有助于企业与国际市场的顺利接轨。
1绿色建筑节材设计原则
在 GB 50378—2006《绿色建筑评价标准》中将绿色建筑定义为：在建筑全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的适用空间，与自然和谐共生的建筑。其设计、施工和运营的首要原则是在满足建筑使用功能、不降低建筑生活舒适度的前提下，最大限度地节能、节地、节水、节材和保护环境。
节材作为绿色建筑的一个主要控制指标，主要体现在建筑的设计和施工阶段，而到了运营阶段，由于建筑的整体结构已经定型，对建筑的节材贡献较小，因此绿色建筑在设计之初就需格外的重视建筑节材技术的应用，并遵循以下5个原则。
1.1 对现有结构和材料进行再利用
我国的绿色建筑评价标准中规定：土建与装修工程应一体化设计施工，不破坏和拆除已有的建筑构件及设施，避免重复装修。不论是新建、改建还是扩建的建筑，都应在设计时充分考虑建筑各构件的功能和可能产生的废弃构件与材料，尽可能减少原有构件的拆除和破坏，减少对材料的需求量，从而减少了生产这些材料的资源、能源消耗量，以及建材的运输工程量，减少建筑垃圾的产生。
1.2 在建筑中尽量减少材料的使用
建筑工程中资源和能源的消耗很大一部分来源于材料的使用，尤其是水泥混凝土和钢筋的使用。生产这些建筑材料会消耗大量的原始资源，从而对环境造成不良的影响；而且材料的加工和运输也会消耗大量的能源，产生建筑垃圾，增加工程成本，不利于环境的保护。因此，在建筑工程项目中通过合理的项目规划、设计和管理减少材料的使用与浪费，对降低工程成本具有重要意义。
1.3 使用与可再生相关的材料
可再生相关的材料包括使用可再生资源生产的材料、本身可再生的材料和含有可再生成分的材料。其中可再生资源是指在特定时空条件下，通过天然作用或人工活动能持续再生更新、繁衍增长，保持或扩大储量，依靠种源而再生，为人类反复利用的资源，如水资源、地热、木材等。与不可再生资源相比(煤、石油、矿产等)，可再生资源具有明显的优势：首先，可再生资源对环境的污染小，如水资源和地热资源是对环境无害的；其次，可再生资源只要种源存在，就可以在短时间内恢复，对生态环境的影响较小，如木材可通过植树造林、扩大绿化面积始终保持其稳定的储量。
可再生相关材料的大量使用，一方面是减少对环境有害废弃物的排放量，另一方面是减少大量使用原始资源对环境的破坏，具有显著的环境保护效应。
1.4 废弃物循环回收利用
废弃物不仅是指在建筑建设、运行和拆除过程中产生的建筑垃圾、居民生活垃圾等，还包括工业生产过程中产生的固体废弃物，如钢渣、粉煤灰、煤矸石等。若能对这些废弃物加以回收利用，不仅可以减少城市向环境排放的废弃物数量，而且采用废弃物制备的建筑材料成本一般都远低于使用原始资源制备的材料，可有效降低工程成本。国标规定，在保证安全和无污染的前提下，使用以废弃物生产的建筑材料用量不低于同类建筑材料的 50%。
1.5 使用本地建筑材料
国标规定，建筑施工所使用的建筑材料70%以上应来源于施工现场500km 以内生产，即必须优先使用本地建筑材料。这一方面是大幅减低材料的运输成本，同时减少材料在运输过程中对环境的影响；另一方面，受气候条件和自然环境的影响，不同地区的原始资源具有不同的物理化学性质，用其生产出的建筑材料在各项性能上也会有所差异，一般来讲，本地建筑材料更适用于本地建筑。
2绿色施工节材和材料资源利用技术措施
2.1 建筑企业实行材料节约奖励制度
建筑施工企业为了材料资源的综合合理使用，提高施工人员节约材料的积极性，建筑施工企业必须要实行材料节约奖励制度，建筑企业实行材料节约奖励制度是一项比较繁重而又细致的工作，在很大程度上关系到企业、个人与国家三者的利益，因此建筑施工企业必须要积极、慎重、稳妥地进行，必须要制定合理的材料消耗定额，严格的材料发放制度与完善的材料消耗考核制度。一般情况下材料节约奖励制度有着两种形式，一种就是规定超耗罚款标准，控制施工现场材料超耗，另外一种就是按照节约额的比例提取节约奖金，奖励操作人员及有关管理人员，只有有奖有罚才能使材料节约奖励制度变得更为完善。
2.2实施建筑材料承包责任制
建筑施工现场材料承包责任制就是将建筑材料消耗过程中的材料落实到个人，他是责、权、利紧密结合，提高建筑材料资源综合合理利用为目的的一种经济管理手段，它能为建筑施工企业提供比较可靠地材料资源预算，能够为建筑施工企业完善建筑材料领用制度，进而在最大程度上为企业节约材料资源。
2.3合理使用周转材料
建筑施工过程中对于建筑模板以及金属脚手架等周转材料的严格按照合同使用，也能在一定程度上达到节约建筑材料资源的目的。因此建筑施工企业必须要合理控制施工进度，保证模板与脚手架的总投入量与工程进度相适应，充分发挥其周转使用效率，同时还要控制好工期，尽量做到不拖延工期，尽可能的降低建筑模板与脚手架的占用时间，充分提高周转使用率，最后还要做好周转材料的保管与保养工作，借以通过延长周转材料的周转使用次数达到降低摊销费用的目的，进而节约建筑材料。
2.4建筑施工中材料的循环使用
建筑施工中材料资源的循环利用是一种节约建筑材料的重大措施，通过建筑材料的循环利用，可以充分挖掘材料的潜力，在大限度的提高建筑材料的使用价值。建筑垃圾中的许多废弃物通过分捡、剔除或粉碎后，大多可作为再生资源重新利用，例如废钢筋、废铁丝与废电线经过分拣、集中、重新回炉后，就可以再进一步加工制造成各种规格的建筑钢材，废木材则可以通过相关的技术用于制造人造木材，将建筑污泥作为混凝土骨料和农业培土，混凝土块作为填筑材料、路基材料、混凝土骨料。总而言之，从环境与材料节约的角度看，许多建筑垃圾都应该通过相关的技术进一步充分利用起来，在保证物质生产和文明水平不断提高的同时，还要有利于维护地球生态环境和资源利用，使建筑材料真正成为可持续发展的产业。
3 结语
作为建筑工程能源和资源消耗大户的建筑材料，对整个建筑的节能环保具有重要的影响，因此建筑节材就显得格外重要。随着材料制备技术的发展，必然会有更多符合绿色建筑要求的建筑节材技术出现，然而仅仅是新技术的突破尚远不能满足目前我国绿色建筑的发展要求，还应从源头出发，提高建筑施工人员和管理人员的素质，制定合理的节材方案，并在施工中落实各项节材措施，减少建筑材料的浪费，提高建筑材料的使用效率，如此才能有效保证建筑的节材效率。
参考文献
[1]冉茂宇.生态建筑[M].武汉:华中科技大学出版社,2008.
可再生资源的优势范文第4篇
关键词：光伏发电；优点；综合管理
随着改革开放的不断深入，我国经济高速增长，依托能源的发展模式导致传统能源被快速消耗，同时也带来了严重的环境问题。为了减少环境的污染，保证能源的可持续利用，就必须改变现有的能源结构，重视新能源的开发和利用。从长远发展的角度看，可再生资源是人类未来的主要能源来源，因此，世界上很多国家都开始重视太阳能等新能源的开发利用。在这些可再生资源中，光伏发电的发展速度最快，而太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。世界各国都非常重视太阳能光伏产业的发展，我国拥有丰富的太阳能资源，对太阳能的开采具有很大的优势，因此，太阳能光伏发电成为我国开发新能源的重要内容。本文对光伏发电的优势尽心分析，并提出其综合管理的对策。
1 光伏发电的优势
相比较传统的发电方式，光伏发电具有无噪声、无污染的特点，其发电过哦成不需要消耗燃料也不需要进行机械操作，并且不会产生任何气体。此外，太阳能资源不受地域的限制，分布广泛且可以无限使用。因此，光伏发电是一种新型的可持续能源利用方式，其主要优点如下：1、光伏发电依靠的是取之不尽、用之不竭的太阳能，只要有光照的地方，就可以进行光伏发电，不受地理位置的影响。 2、太阳能资源随处可得，利用光伏发电可以考虑就近原则，不需要长距离的输送，造成电能的损失，节约了输电成本。这使得西部一些偏远地区的配电成为可能。3、光伏发电是直接的光子向电子的转换，没有中间的消耗燃料和机械运动，因此不存在机械磨损，从热力学的角度分析，光伏发电的效率将会很高，开发潜力巨大。 同时，光伏发电污染空气，不产生噪声，不会受到能源危机的影响，是绿色可再生资源。4、太阳能光伏发电过程不需要冷却水，可以在荒漠上使用，光伏发电还可以很方便的跟建筑物结合在一起，不需要浪费土地资源。 5、太阳能光伏发电不用进行机械操作，运行起来安全可靠，不需要有人值守，可以大大的降低维护成本。6、光伏发电系统稳定，组件使用寿命较长，一般在30年左右。 7、、光伏发电所需要的组件结构简单，重量较轻，体积不大，方便运输和安装。光伏发电系统建设周期短，可以大大的降低安装成本。
2 光伏发电生产的综合管理对策
2.1 转换观念，积极占领太阳能光伏发电资源
光伏发电生产对太阳能的要求很高，因此，光伏企业必须转变发展观念，将视角投向一些虽地处偏僻，但太阳光照充足的地区，积极的利用国家西部开发等政策，开拓西部市场，根据不同地区的特点系统规划，大力开发光伏发电厂。
2.2 加强光发电生产的内部控制
为了更好的规避市场风险，光伏发电企业应该设置内部审计机构。加强对光伏发电生产企业内部会计控制的审核与监督，及时的发现企业内部管理中存在的问题和漏洞，对于检查出来的新问题、新情况以及企业内部控制中的薄弱环节，及时的进行修正，保证内部控制制度的完善和有效；对企业的各个部门和人员进行定期考核和监督，对于检查出来的问题严惩不贷，坚决排查企业管理中人员存在的不利因素。这样可以更好的促进风险防范的效果。随着市场经济的不断发展，市场竞争日趋激烈，企业唯有发展才能立于不败之地。光伏发电企业必须规范发展战略，加强财务风险控制的意识。不仅要注重企业的规模，更应该保证企业的管理，只有做到以上各项工作，才能科学的规划，促进光伏发电企业的稳定发展。
2.3 引进人才，科学发展
光伏发电企业的管理必须依靠高素质人才，因此，为了确保光伏发电生产的安全稳定，就必须引进具有先进管理经验和管理理念的人才，制定一套安全的生产监督机制，保证光伏发电的生产安全。此外，光伏企业的竞争是高科技的竞争，必须加强对新材料的开发利用，保证光伏发电生产的安全和效率。
3 结语
随着光伏科技的不断发展，光伏发电生产成为传统发电模式的重大突破。其具有环保、节能、可再生等优点，具有很大的市场前景。因此，光伏企业应该转变观念，占领光伏发电资源，加强企业内部控制，引进人才，科学发展，促进光伏发电的开发与利用。
参考文献
可再生资源的优势范文第5篇
[关键词]暖通空调；可再生能源；应用；环保节能
中图分类号：P754 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0398-02
引言
伴随着我国经济的飞速发展，环境污染、能源紧张问题日益突出，开始影响人们正常的生活和工作，严重制约了国家经济发展和进步。在这种背景下，可再生能源得到广泛的推广和应用。作为一种清洁型能源，对环境的污染小，资源可再生，可以说是真正意义上的取之不竭用之不尽，如：太阳能、风能等，对于缓解当前能源紧张具有十分重要的意义。空调是一种耗能严重的设备，特别是一些老旧的空调耗能更严重，面对日益紧张的能源问题，在暖通空调中加强节能技术的应用研究，将可再生能源应用与暖通空调中，缓解了社会能源紧张问题，对于建设可持续发展社会和经济、环保、绿色、健康、和谐的社会都具有十分重要的意义。
一、可再生能源在暖通空调系统中的应用形式
（一）太阳能的应用
太阳能在暖风空调系统应用中技能采暖又能制冷。
第一，太阳能采暖系统形式多样，利用太阳能集热器，实现主动性太阳能采暖系统的利用，具有工作温度高、承压能力大等有点。
第二，太阳能制冷。太阳能制冷又分为太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。
1、太阳能压缩式制冷，主要方式是将太阳能转换为电能，再由电能去驱动压缩式制冷系统。但太阳能压缩式制冷，成本高，不适应现在市场化的需要。
2、太阳能吸收式制冷。利用太阳能热能，驱动溴化锂―水溶液或氨―水溶液的吸收式制冷系统。操作简单，工艺要求低，应用范围广。
3、太阳能吸附式制冷。具有地热流密度、易波动等特点，是太阳能在制冷方面，应用情景最为广阔的一种。
（二）自然风的应用
风是可再生能源应用最为广泛的一种能源之一，在暖风空调制冷应用中自然风作为其重要的组成部分，发挥着重要的作用。在室外温度低于室内温度的条件下时，能够利用室外风满足空调的负荷需要。风作为一种清洁型资源，不仅能够有效的节约资源，减少对环境的污染，同时能够有效的提高室内空气质量。
（三）地下水的应用
水资源本身就是温度低的一种资源，特别是地下水资源，受气温的影响小，能够直接作为一种冷源应用在暖风空调中，同样它也是热泵良好的地位热源。但是地下水的利用要根据实际情况，因为它不是一种绝对的可再生资源，如果使用量超负荷，将会造成地下水枯竭，给地区生态环境造成巨大的影响。
（四）土壤能的应用
土壤能只要是指地热能。利用地下浅层地热资源作为冷热源进行能量转换，应用在暖风空调中。我国的地热能起步晚，但是在技术和设备上仍然取得了很大的成效，应用范围也在不断的拓展，满足对可再生能源的需求。
（五）海洋能的应用
海洋蕴藏着巨大的资源，包括一些清洁型、可再生资源如：潮汐能、海流能、温差能、盐差能等和一些不可再生资源，如：石油、煤、天然气等，是一个巨大的资源宝库。海洋能可再生能源利用的主体是利用海洋能发电。海洋以其独特的优势，作为一个天然容量巨大的地位冷热源，为人类制冷供热提供了条件。海水热泵技术应用不断深入，技术日趋完善。
二、暖通空调系统中的节能途径
（一）提高人们的节能意识
提高人们的节能意识，不仅是提高广大人民群众的节能意识，同时要提高暖通空调设计人员的节能意识，使他们在设计过程中能够有效的将节能意识应用在设计理念中，对暖风空调各个部分的设计都要符合标准，了解各个空调的使用规模和使用用途等一些列相关的情况，具体的考虑各自的空调系统，如：对于个别的使用时间与整体其它房间使用时间不同时，可以设立自带冷漠空调机等。避免因为个别情况造成整体上能源的消耗。
（二）暖风空调系统中的部分负荷运作
暖风空调系统大部分的时间内都在负荷运作的情况下，在制冷选择时，在多台冰机组中，可以选择一台冷冰机组将其设置为变频机组，以用于系统在部分负荷运行是，调节空调负荷，从而降低能源损耗，达到节能的目的。
（三）采用节能型的围护结构
在设计中要体现出节能意识，将节能环保意识具体的贯彻落实到实际操作中，采用节能型的围护结构，从节能的角度降低能源消耗，减低空调系统的负荷，从而减少建筑本身冷热量对空调耗能造成影响。暖风空调系统设计者要将自己的节能设计理念与建筑设计师的设计目标相结合，采取合理的设计构造，尽可能的降低能源的消耗。
（四）利用可再生能源
冷热源能耗是整个空调系统能耗最多的一个部门，提高空调的节能性，关键就是在冷热源的选择上。暖风空调的冷热源的选择要结合地区实际情况，开发新的能源资源，如：在水资源丰富的地方，利用水资源；在潮汐能丰富的地区，利用潮汐能等。合理的利用能源，降低空调的能源消耗量。
三、暖风空调节能方面存在的主要问题
（一）施工管理不严格
暖风空调设计、施工、管理各个部门之间没有有效的联系在一起，在管理上更是缺少统一的认识，不能全面的落实和贯彻暖风空调节能性。对节能意识不够重视，片面的依靠以往的操作经验，造成空调系统出现不合理的地方，影响空调系统正常的运行和管理，更谈不上节能的应用。
（二）后期使用管理存在漏洞
暖风空调系统节能工作并不是一步就成的，而是需要不断的完善和改进，加强高新技术的不断应用和推广，但是在实际中，对于暖风空调系统的节能只体现在前期的设计和施工中，后期管理缺少有效的应用。存在着一些不合理的地方。
（三）缺乏对节能方面的科学评判方法
高科技的进步，带动了经济的发展，同时也促进了节能技术和手段的提高，但是伴随着不同的节能方案的出现，暖风空调设计人员在节能方案的选择上，缺少专业性的认识和科学的节能评判方法，使节能方案的选择具有盲目性，影响暖风空调人员的节能设计和方案的应用。
四、暖风空调的节能技术
（一）排风余热回收技术
利用交换器，将室内温度与室外温度分别通过各自的通道流通，热回收装置对室外的新风和室内的排风进行交换处理，从而降低室外的新风，减少空调使用过程中的负荷，排风余热回收技术有效的降低了空调能源的消耗，并且通过室内外空气的交换，净化了室内空气，提高了空气的质量。
（二）使用热泵技术
热泵技术主要是利用资源中的热源，通过压缩机操作，将热源提炼吸取其中的热能，然后将稍微提高的热能传递给高温热源。如：地热能、太阳能、海洋能等自然资源和环境。有效的降低了能源的损耗，科学、合理的利用可再生资源，应用范围广泛，所使用的能源资源丰富，为热泵技术的发展和壮大提高了基本。
（三）建筑的热电冷三联供技术
这种技术主要是加强能源的循环利用，利用天然气进行发电，再利用发电过程中产生的余热进行供热和制冷，提高能源的使用率，加大能源的回收利用和循环使用，节能效果明显。
（四）蓄能空调技术
在我国能源利用和发展过程中，蓄电技术是应用最为广泛和发展时间最长的一种技术之一，蓄能空调技术并不是直接进行节能的，而是通过能源的协调分配，配合好各个时段的使用情况，如：将高峰电负荷进行转移，转移到低谷，提高能源的使用率，降低能源浪费。
结语
伴随着经济的发展和科技的进步，环境污染和能源紧张问题以成为了影响社会发展和进步的一个重要的因素，近年来，为了有效的缓解资源紧张压力，建设节能、可持续化发展的新型社会，在能源的使用上，积极的开发研制新型的可再生资源，提高能源使用的节能性和清洁性。在暖通空调系统中，引入可再生能源暖通空调新技术和技能技术，改变以往空调高消耗现象，减少能源的消耗，提高能源的使用效益。既节能又环保，对于社会经济的提高和能源资源的合理使用，实现可持续化发展具有十分重要的意义。
参考文献
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[3] 王珑璋.《探讨暖通空调的节能问题与节能措施》跨世纪（学术版）.2008（11）.
[4] 旷玉辉，王如竹；太阳能热利用技术在我国建筑节能中的应用与展望[J]；制冷与空调；2001年04期.
