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文档简介

1、節能省碳 要避免全球暖化帶來最嚴重影響,有兩種主要的解決方案:利用可再生能源和提高能源使用效率。相比傳統的化石燃料,可再生能源有許多顯而易見的好處:不用擔心燃料枯竭的問題,及發電過程中不會產生溫室氣體和其他污染物。中國發展可再生能源的潛力巨大。提高能源利用效率 提高能源利用效率往往有多重效果。例如,一台節能洗衣機或洗碗碟機可用較少的水量。節能也可提供較多舒適。例如,一座隔熱性能較佳的房屋可在冬季感受和暖,而在夏季感到清涼,有益人體健康。一台節能冰箱可製造較少噪音,不會結霜,外殼也不會凝固,也可維持較長時間。節電照明可提供較亮的光度。所以概括而言,節能就是:“用少一些,得出更好效果”。 節能的方

2、法很簡單,包括在屋頂安裝隔熱板,採用超絕緣的玻璃窗,或購買高能效的洗衣機。所有這些例子既可省錢也可節能。但最大的節能不是來自瑣碎的步驟,而是對整個產品設計和生產過程的重新思考。真正的能源需求往往只是你所消耗的百分之10-25。 拿房屋來做例子。只要適當地把整個外牆絕緣,暖氣的需求便會減少。你只要付出少量隔熱裝置成本,便可省回三分之一的能源。進一步進行隔熱和裝置高效益通風系統,更可節省九成的暖氣。 另一個例子是在夏季我們常用的空調。我們可以改善空調系統本身的效益,但也可以增加樓宇的散熱效能,然後購置高效能的電腦、複印機、照明和通風系統,使我們晚間便不用開空調。當然,如果樓宇是建在通風良好的地區,

3、我們甚至不用空調呢! 根據美國能源效益經濟協會的統計,在2000年平均每人的能源消耗量已回到1973年水平,而在這27年間,美國每人的經濟生產(GDP)上升了百分之74。所以,很多人已經嚐到了節能的好處。 但這只是一個開始。要真正開發節能的龐大潛力,我們必須得到政府的配合。為達到目標,最重要的辦法是制定房屋、辦公室、汽車和電器等等的最低能效標準。消費者有權知道他們購買的產品是否達到最低標準。不過,政府往往忽視了能效標準的重要性,或者標準本身欠缺了約束力。政府應該把握機會,推動能效技術的革新和改善。 風力發電 風力發電是世界上發展最快的能源,也是相對簡單的技術能源。過去20年,風力發電技術的進步

4、造就了今天工藝成熟的風力發電機。現在,風力發電場已經可以跟常規電站一樣產生電力,並輸送到電網中供最終消費者使用。 風力發電的原理是:在一道高聳的巨塔和轉動的扇葉背後,只需要輕量的物料、空氣動力和電腦操控系統之間的相互作用。電力從旋轉輪,通過變速齒輪箱,然後送到發電機。 中國風力發電裝機容量在2005年和2006年都增長超過100%,2007年預計總裝機容量可以達到560萬千瓦。也因為市場持續擴大,風力發電的生產成本在過去15年已經下降了一半,在一些風力發電潛力高的地方,風力發電已經可以與新的燃煤電站相競爭。預計到2020年,中國風力發電總裝機可以達到12,212萬千瓦。 風力發電的好處 對環境

5、有利減少二氧化碳排放,舒緩氣候變化是風力發電發電的最重要好處。而且,也沒有其它化石燃料和核能所產生的污染物。 裝置快捷修建一個風力發電場只需數星期,工序包括大型起重機在強化混凝土地基上,安裝渦輪機塔、引擎機房和扇葉。 可靠而可再生的資源風力推動渦輪機不花成本,而且也不受化石燃料價格的影響。風力也不需要像化石燃料般開採、鑽探或運送到發電站。世界化石燃料價格上升,風力發電的成本則正在下降。而且,在一些大型項目,中型發電機的可利用率高達到98%,就是說只有2%是用作維修,遠勝常規電站的性能。 風力發電不穩定性不會影響電網 懷疑風力發電者所擔心的風力發電不穩定性問題,對電網管理並沒有構成很多問題。能源

6、需求的漲落和保護常規電站受損的需要,對電網系統的要求,比風力發電還要高,而全球經驗顯示,國家電力系統是可以應付這些要求。例如在強風的晚上,風力發電機可以在丹麥西部提供近五成的電量,而且電力負荷證實是可以應付得來的。 太陽能 我們常提及的太陽能,就是直接把陽光轉化成熱能和電力,即是太陽熱能和光伏能。太陽能只要得到適當開發,可以提供世界能源消耗量幾倍的能源。太陽能可以直接產生電力,或用於加熱與冷卻,而未來有多少潛力,全視乎我們人類有否全力抓緊開發的機會。太陽能光伏 這是直接從光轉化成電力。電力產生的秘密是利用可以釋放電子(負極粒子)的半導體物料來產生電能。光伏電池最常用的半導體物料是矽,是一種常見

7、於沙的元素。所有光伏電池都有最少兩層半導體,一邊正極一邊負極。當光照射到半導體,兩層物料之間產生的電場便會推動電子移動,產生直流電。光度越強,電流便越大。 所以,光伏系統不需要燦爛陽光也足以發電。它也可在陰霾的日子發電,而產生的能量是與雲的密度成正比。由於太陽光從雲的反射,少雲的日子甚至比萬里無雲的晴空產生更高能量。 現在我們常見的小電器,包括計算機,便是利用非常小的光能電池推動。光伏能也可對沒有電網供電的地區提供電力。我們已經開發了一種名為太陽能冷凍系統的冰箱。經過測試後,已經獲得一些人道救助組織的採用,以協助沒有供電的地區儲存疫苗。一些不想依賴電網供電的人還可以用來冷藏食物。 建築師也越來

8、越多採用光伏電池作為未來設計的賣點。例如,太陽能瓦片或瓦蓋可以取代常規的屋簷物料。彈性的薄膜組件可以融合在拱形的屋簷,而半透明的組件可以自由控制陽光的照射。由於空調需要額外的能源,光伏電池也可在夏季時用於供應峰谷電力,幫助減低電廠的發電負荷。不論是大型還是小型的光伏電池都可供電到電網或獨立的用戶。 太陽能熱電站 太陽能熱電站的大鏡子可把陽光聚焦在一條線或一點上,所產生的熱能可用於製造蒸汽,熾熱而高壓的蒸汽可用於推動渦輪機發電。在陽光充沛的地區,太陽能熱電站更可保證大部分的電力供應。太陽能熱電站總裝機容量現在只有354兆瓦,但根據推算,到了2015年可以超過5000兆瓦。到2020年,每年新增的

9、裝機容量可達4500兆瓦,而全球總裝機容量將可達到近30000兆瓦,足以供電給超過3000萬家庭用戶。 太陽能加熱與冷卻 太陽熱能是直接利用太陽的熱能。太陽熱能收集器可以提供熱水和暖氣。太陽熱能系統的運作只是基於多個世紀前發現的簡單物理原理:太陽可加熱盛載於深色容器的水。現在市場上的太陽熱能技術效率已經很高而且可靠,並能供應電力給不同的用途,從家用熱水器、商住大廈的暖氣設備,到游泳池暖氣、太陽能冷卻、工業程序熱能和飲用水淡化程序。 太陽熱能已普遍應用於生產家用熱水,並成為一些國家住宅大廈內的常見設備。 家用熱水生產是今日非常普遍應用的太陽熱能。在一些國家,這已成了住宅大廈內的常見設備。視乎實際

10、情況和系統的設置,太陽能可以提供至多接近百分百的熱水。大型系統還可提供額外的能源供暖氣之用。 我們常見有兩種主要的太陽能加熱技術:真空管和平面板太陽能收集器。真空管內的吸收器吸收太陽的輻射線,並加熱內裡的液體。額外的輻射線會被管後的反射器所吸收。當太陽轉向,真空管的圓形部分可讓太陽直接照射吸收器。即使在多雲的日子,當光線從多角度照射,真空管的吸收器仍可以非常有效。平面板太陽能收集器是一台像天窗般放在屋簷上,蓋有玻璃的盒子。整個系統蓋著一種黑色的物質,用來吸收太陽射線。射線可加熱在地庫內運行 於收集器與加熱器之間的水和抗凝固混合物。 另一方面,太陽能冷卻器利用熱能,像冰箱或一般空調一樣生產冷氣及

11、/或空氣除濕。這個用途非常適合太陽熱能,因為往往是最多陽光的日子冷卻的需求最大。太陽冷卻已經試驗成功。當技術成本下降,尤其是小型系統,未來可預期大規模使用。 其他可再生能源世界上還有其他種類的可再生能源,包括水力發電、地熱能和生物能源。水力發電 水力發電就是水的能源。水的能源可以被利用和轉化成電力,而不會產生溫室氣體。水力發電也是一種可再生能源,因為水是通過地球的水循環系統不斷地補充。所有水力發電系統需要一個持久而不斷流動的水源。它不像太陽能和風能,而是可以全天候24小時產生電力。水的能源可以來自海浪和江河: 海浪能 世界能源委員會估計海浪能可每年產生2兆兆瓦的能量。這是全世界現有電力生產總量

12、的兩倍,也相等於2,000座大型化石燃料和核能電站的能源產量。全球海洋的可再生能源潛在總量,可以滿足世界現時能源需求的5,000倍以上。但直到現在,利用海浪能仍處於理論階段,相關的技術仍然處於研究開發階段。所以要估計海浪能可以滿足全球多少的能源需求,仍是言之過早。江河水力發電 2003年,世界電力總量的16%是由水力發電站產生。水力發電利用水流從高而低的流動產生的能量發電。河水落差越大,水流便越急速,所產生的電力也越多。 可是,大型水力發電工程中所修建的大壩,淹沒生態系統。下游社區、農民和生態系統的水資源需求也應該顧及。而且,由於持續的乾旱和枯水期江河徑流的減少,水力發電項目也可變得並不可靠。

13、 不過,微小型水力發電系統也可產生大量電力,而不用修建大壩。微小型水力發電一般可區分為小或微 ,視乎電力的生產量而定,一般小水力發電系統不需要大量導引江河的天然徑流,也足以提供電力。 地熱能 地熱能就是利用地球岩層內的熱能。地球核心是非常熱的根據最近的估計是攝氏5,500度,而地球表面上三公尺的氣溫全年介乎於攝氏10-16度左右。而且,由於經過多個地質演化進程,一些地方長年累月都錄得較高氣溫。 地熱能一般利用處於熱源的水庫,供應熱水到需要熱能的地方。地熱能的水,可用來供應家居的暖氣,甚至融化道路上的積雪。我們可以利用地下抽水機,把暖氣帶到地面和樓宇內。這種方法隨處可用,而且由於地下氣溫長年保持

14、穩定,地熱能系統除了可在冬天提供暖氣,在夏天也可作為空調。 發電原理 地熱能發電站是利用一個1.5公里或更深的井,抽取地熱源的沸水。有些電站利用熱源的蒸氣直接推動渦輪機,有些電站則抽取高壓熱水到低壓的水槽,造成突發蒸氣推動渦輪機。新型的電站利用地下熱水煮沸另一種比水的沸點較低的液體,例如異丁烯。當這種液體蒸發並膨漲,便可推動渦輪發電機。 地熱能的優點 地熱能發電不會製造污染或溫室氣體,而且不會製造噪音和非常可靠。地熱能電站的全年利用率可達九成,相比起化石燃料電站最多只有65-75%。可是,即使有很多國家有非常豐富的地熱源,這種可再生能源卻仍然沒有被大量開發。 生物能源 生物能源,或生物質能是利

15、用植物等有機物質作為燃料,通過氣體收集、氣化、燃燒和消化作用等技術產生能源。只要適當地利用,生物能源也是一種寶貴的可再生能源,但也要視乎生物燃料是如何產生出來。 一些潛在生物能源包括: 甲烷氣(包括來自垃圾掩埋場和污水處理廠) 濕潤廢物(例如公共屠宰場、飼育場和食品加工廠) 乾的農業副產品(例如玉米和蔗糖棄渣) 城市廢物(例如家居垃圾和植物籬枝) 林業副產品(例如鋸木廠和林業運作的殘渣) 生物能源的優點 生物能源的最大優點是,只要適當地處理是不會排放溫室氣體。即使燃燒生物燃料會排放二氧化碳,由於種植新的生物燃料時會重新吸收,對氣候影響輕微。也有一些情況,溫室氣體可以在排放前被罩住和利用。例如,

16、當垃圾掩埋場的有機廢物分解,便會釋出比二氧化碳更強的溫室氣體甲烷氣。留住甲烷氣並用作燃料,可以避免氣體進入大氣層,並從廢物產生電力。 生物能源的問題 生物能源的最大問題是把食物當作燃料,影響全球糧食供應穩定。我們必須立即停止這種做法。現時,歐美各國定立了強制性生物燃料的發展目標,使肥沃的土地不再種植糧食,導致糧食供應緊張,及糧食價格不斷上漲。而窮國人民無法負擔,便會發生飢餓。 2007年,美國把5400萬噸玉米用於生產乙醇,而歐盟也把285萬公頃土地改種菜籽油和其他作物,生產生物燃料。如果同樣的土地用於種植食用玉米和小麥,估計可生產6800萬噸糧食,足夠供應28個非洲最不發達國家人口一年的糧食。相反,中國於2006年禁止

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