浅析新能源技术在城市创新中的应用

1、浅析新能源技术在城市创新中的应用论文导读：本文通过城市发展演化历史与能源技术革新应用的历程，浅析能源在城市社会化进程中所发挥的作用，存在的隐患，指出开发应用新能源技术，对于建设低碳环保社会，实现“城市，让生活更美好”这一城市创新目标具有的重要意义。关键词：新能源城市发展，低碳社会1.前言能源的发展推进人类文明前行，而城市是人类文明的重要组成部分，伴随人类文明与进步发展起来。一部城市的演化史切实体现了能源转变带来的演进。人类每次在能源技术上取得进步，就必然应用在所聚居的城市上，能源因素对城市发展起着重要的作用。总体而言，能源对城市选址、规模、人口迁移和城市形象等都有着重要和独特的影响。可以说城市

2、发展的历史就是人类对能源依赖性逐渐增大的历史。1正如David E. Nye在其著作前言2中所写下的：科学技术不仅仅是一堆发挥特定功能的机器组合，它是世界社会化的一部分，电气化不仅是不可替代的历史推动力，更是使时代有别于时代，文化迥异于文化的社会进程。2能源与城市的起源人类最早的城市起源于大约一万年前，萌发于中东两河流域的美索不达米亚平原、埃及尼罗河流域的冲积平原以及我国黄河流域。这些地区由于土壤肥沃、农产过剩，居民无须担心食物缺乏，因此可以投入制造及发明行业，城市崛起和城市文明开始传播。成就了灿烂的古巴比伦文化，古埃及文明以及我国古代的夏、商、周王朝。此时的城市尚处于雏形阶段，人类利用能源的

3、技术手段也还停留在对自然之力的初步掌握上，但无可争辩的是能源创造并丰富了城市文明。在殷墟和郑州商城遗址，出土了大量的青铜器铸造作坊和制陶作坊，从司母戊大方鼎到青铜编钟、食具、兵器、工具；从仰韶文化半坡遗址的红陶到红山文化蛋壳黑陶；由古埃及到古巴比伦，再到三星堆，金碧辉煌的金银器巧夺天工、明亮夺目的玻璃、玉器精美绝伦。林林总总的器具物品浓缩了城市生活、折射出人类文明之光。而在这些器物上无不深深烙印着能源的印记：金属的开采冶炼，陶器、玻璃的加工烧制，玉器的打制琢磨，这其中有人力到水力加工的技术革新，更包含从动植物燃料到化石燃料的变化。城市与能源的命题就此展开。3能源与中古时代的城市希腊城邦到中世纪

4、欧洲，这一阶段的西方世界，每个城市和它控制的农村，构成一个小单位，形成相对封闭、自给自足的庄园经济，工商业并不发达，城市发展停滞不前。但是能源的利用毕竟改变了城市历史进程。在古希腊文明发源地的克里特岛，完善的给排水系统成为市政建设的重要组成，水能水利的便捷甚至改变了城市居民的风俗习惯。而军事领域中的希腊火，这一强力武器掌握在拜占廷帝国手中，使得强悍的阿拉伯帝国千年时间无法西进，西方的城市文明得以延续，这种神奇的燃烧武器正是石油与松香等物质的混合物，这就是人类对石油的早期认知和使用，而这一能源的利用改变了对城市的防御进攻方式，从而扭转了整个世界历史。在东方，新兴的商业城市开始崛起。作为文明的承载

5、体，能源的变革也同样导演着城市的变化，春秋时期开始有了生铁的冶炼，到了汉武帝时期采用炒钢法锻造钢铁，钢铁取代了硬度相对较低的青铜，使得农具、工具更为坚固，大大提高了社会生产力。作为钢铁冶炼的伟大能源煤炭，也开始一步步走上人类文明的舞台。待到元朝马可波罗游历中国的时候，这种“黑色会燃烧的石头”已经在各类日常生产生活中广泛使用。4能源与大航海时代的城市大航海时代是人类文明，尤其是西方世界文明迅猛发展的时代。一个个新兴城市从地中海沿岸转移到大西洋沿岸，西班牙、葡萄牙、荷兰、英国等一个个海上霸主的兴起，大量从海外殖民地掠夺的财富使得欧洲的城市化进程大大加快，也改变了城市的阶级构成，商人成为城市中新生的

6、权利阶层。而从本质而言，火药作为人类历史的伟大发明，奠定了大航海基础，西方世界得以源源不断的征服掠夺新大陆财富。这是人类在掌握利用能源的路途中的又一次飞跃。火药的发明为能源的使用打开了另一扇窗口。骑士们的城堡变得无险可踞，在大炮的怒吼下摇摇欲坠。西方世界的城市建设，城市阶层就必然要揭开崭新的一页。5能源与工业革命时代的城市“工业革命的基础是煤炭替代木材，煤炭尽管已经被人类认知且使用了三千年，但在此之前对其的认知仅仅是皮毛，相比起燃烧的木柴，它颜色肮脏，气味难闻，并且需要不同的技术和手段收集开采，燃烧的烟雾也更有毒。”3 这是16世纪的伦敦，此时城市的发展与今天的发展中国家类似，城市面积在不断的

7、增长，离城市稍近的森林被砍伐，木材运输的距离不断增加，导致木材越来越昂贵，穷人只好转向使用煤炭。一位历史学家这样写到：“即使在伊丽莎白一世王朝的晚期，贵族们也还坚守使用木炭的传统，十分抗拒使用煤炭，来自上流社会的女士压根不会进入使用煤炭取暖的房间，不食用煤炭烧烤的肉食。英格兰清教徒们拒绝接受被煤炭烟火烘烤熏染的牛排。”4但是人类文明的脚步从来不会因为这些旧观念而多做停留，煤炭的应用造就了工业革命。1785年英国机械师瓦特制成改良蒸汽机。1807年美国人富尔顿制成第一艘汽船,1819年一艘美国轮船成功地横渡大西洋。英国工程师史蒂芬孙发明了火车机车。伦敦的夜晚开始由刺目呛鼻的煤气灯点亮。这一切的背

8、后都缘于能源技术的革新。论文写作，新能源城市发展。煤炭的热能转变为膨胀的蒸汽，蒸汽带动了机器的轮轴和力臂。工业革命促使科技快速的进步，进而造成许多工厂的建成。由于工厂大多设置在交通方便的大都市附近，造成农民不断涌入这些都市，城市化的现象也开始由工业革命起源的英国向世界各国扩张。正如一部新大陆美国的开拓史，“东部的煤炭是推举美国工业力量在19到20世纪喷薄的源泉。假如不是因为煤炭，美国的都市化就不会如历史记载一般进行，来自爱尔兰以及其它欧洲国家的移民就不会为能在煤矿找到一份稳定工作而踏上新大陆，煤炭的热潮和其引发的巨大利益直接导致了美国社会历史中的诸多挑战。”5工业革命是一场深刻的社会变革，对人

9、类社会的各方各面都产生了极其深远的影响。工业革命创造了巨大的生产力，促进了经济的快速发展。使社会日益分裂为二大直接对立的阶级:工业资产阶级和工业无产阶级，城市中的阶级对立更加明显。6能源与第二次工业革命时代的城市第二次工业革命从19世纪70年代开始，科学技术主要集中表现为以下三个方面:新能源（电力，石油）的发展和利用；内燃机和新交通工具的创制；新通讯手段的发明。这三方面都紧紧围绕着能源技术的创新。人类从此走向了电力和石油时代。19世纪70年代发电机研制成功。美国人爱迪生发明电灯泡。德国人西门子制成第一辆有轨电车。19世纪80年代，德国人卡尔本茨设计出内燃机，1885年制成三轮汽车。1903年美

10、国人莱特兄弟制成飞机并试飞成功。有线电报,有线电话的发明成功。意大利马可尼制造出无线电通讯设备,并于1899年在英国向法国发报成功。发电机解决了城市的动力来源，电灯改善了城市的公共照明系统，电车、内燃机、汽车以及飞机直至今日还仍旧是构成城市内部和城市之间交通网络的载体。而电报电话更是压缩了地理空间，环球城市与城市之间变得天涯咫尺。第二次工业革命使得纽约曼哈顿岛上摩天大厦、钢铁森林拔地而起，城市的概念和功能越发接近今天的标准。城市不再简单是栖身地和聚居点，开始承载人类更多的梦想。7能源与二次大战后的现代城市二战后，乡村人口大量回流都市，造成都市人口暴涨、发展快速，由于市区人口日益拥挤，都市面积大

11、幅增加，与之邻近的城镇和郊区相连，因此形成了许多大型的都会区。论文写作，新能源城市发展。都市化的现象日益明显。全球有超过30亿的人口定居于都市，欧洲、美国及日本等战后发达国家的都市发展已近饱和状态。现代城市既展现出前所未有的生产力，创造出巨大的物质财富，同时又成为以人工手段改造自然环境最为彻底的地方。二战结束之后，经济的复兴带来了大规模的重建，吴良镛教授指出：“尽管战后建设成绩斐然，然而直到六、七十年代人们才惊异的发现，建设对环境的破坏之严重性并不亚于战争”。但是现代城市同样高度集中了工业和人口，众多工厂、房屋、道路摧毁了原有的自然生态系统，建造了复杂的人工环境；人类对于能源的无止境的渴求，使

12、自然资源供应能力紧张，生态环境承受极大压力，污染负荷远远超过城市生态环境的自我调节能力，城市生态环境严重破坏。8、能源与石油危机下的城市发生于上世纪70年代和90年代的三次石油危机，虽然是人为的能源危机，但确实引发了世界能源市场长久的结构性变化，整个人类社会不得不开始反思，对石油等化石能源的过度依赖将会导致人类社会的发展止步不前。石油危机对于城市也同样意义深远，西方社会城市的高能耗生活方式在石油的短期供应缺乏下无以为继。离开了原先似乎唾手可得的石油资源，城市的工业生产、生活方式以及消费观念都被彻底颠覆。作为高能耗生产方式代表的福特工业社会生产分配社会体系开始倒塌，后福特工业社会时代和后现代城市规划进入了人们的视野6。城市的能源供应随之转向多样化：原子能的合理利用，大规模水力、火力电站的建设，装机容量超过千兆瓦的巨型电站等开始成为城市的能源支柱。另一方面，整个人类社会寻求新能源的脚步也开始大大加快。9能源技术与未来城市发展2003年英国政府发表能源白皮书(UKGovernment 2003)，题为“我们未来的能源：创建低碳经济(OurEnergy Future，Creating a Low Carb