新能源的利用与人类发展

新能源的利用与人类发展20世纪90年代占全球能源供应主导地位的是：矿物性燃料，核裂变电能和大中型水电能，他们称为常规能源，传统的生物燃料仅用于直接燃烧，尚未正式作为商品供应。现今，常规能源以外的其他能源则远远未得到充分的开发。新能源开发的宗旨是储量丰富或可再生，对环境无害或者少害，并在环境与能源经济之间达到平衡，这是人们长期以来孜孜以求的目标。目前人类的能源消费结构中，石油、煤炭、天然气、铀等矿物资源，占到了人类能源供给量的80%以上。世界目前的日原油消耗量约为8500万桶，并仍以每年1%的速度在增长。按现在的消耗量，到2010年，全球将消耗掉从经济成本和技术角度考虑都较容易开发的全部石油储量的一半。尽管地质勘探技术在不断的进步，但所探明的新的石油储量明显减少，现有石油消费量同新勘探到的石油量的比例是4：1。美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采时间不超过60年，而且随着易开采部分的开采殆尽，开采的成本将越来越高。天然气储备估计在131800-152900兆立方米，将在57-65年内枯竭。煤的储量约为5600亿吨，可以供应约160年。铀的年开采量目前为每年6万吨，可维持70年左右。如果矿石资源一旦短缺，而新的能源体系又没有完全建立，将有可能造成全球性的能源危机，从而导致全球性的经济危机。传统的初级能源除了不可再生所造成的有限性外，另一个弊端就是使用后对环境的污染性。石油和煤燃烧后所产生的二氧化碳、二氧化硫等气体的大量直接排放所造成的温室效应、臭氧层空洞、酸雨等问题，如再不加以控制就会对人类的生存环境造成灾难性的后果。面对资源枯竭，环境恶化所造成的能源危机，人类已经意识到它的严重性，许多国家开始从节约能源，保护环境入手试图解决能源危机，但却无法改变现有矿物资源的储量有限性及使用后对环境的污染性这两个不争的事实，而只能在一定程度上对危机进行缓解。解决能源危机的根本途径也是最终途径就是寻找一种可再生的清洁型新能源。众所周知，以现在的消耗速度，地球上石油的储量顶多只能用40年，煤也不过200年，天然气不到70年。全球能源面临枯竭的境地。同时伴随经济的迅猛发展，世界环境面临巨大的压力。很多人可能记得20多年前的天要比现在蓝的多，水要绿的多，空气要清馨的多。虽然现在人们物质生活条件比原来丰富多了，然而由此而付出的代价也是非常惨痛的。温室效应，全球变暖；沙尘暴次数的逐年增加；南极臭氧层空洞在不断扩大，而且现在发现北极臭氧层也在变薄，如果到达地球的有害辐射增多，这对动植物的影响将是灾难性的，造成的后果之一是人类皮肤癌病例将会增加；据中国气象局介绍，8月份北京80%的降雨都属于“酸雨”，还出现了强酸雨。今年雨季，全国有19个省市酸雨频率为100%。专家称导致酸雨的主要原因是二氧化硫和氮氧化物排放，主要来源于煤炭、石油的燃烧和汽车尾气的排放。专家介绍，酸雨对城市的影响是漫长的、持久的，对古建筑的影响更是致命的。我国是世界上最大的发展中国家，由于我国的人口众多，底子薄，急需加快发展和追赶的步伐，而发展需要消耗大量的能源，近几年来能源的消耗更是成几何及数上升。是第一大煤炭消费国，是继美国之后第二大能源消费国。我国能源供应总体紧张，其中电力和液体燃料最为显著。据有关数据显示，2005年，我国总供电量为21亿度，缺20%左右的用电量。由于我国富煤、贫油、少气，需要进口能源，使我国的经济和社会发展受到严重的制约。一些发达国家都有大量的煤、石油等战略储备，而我国在这方面还无瑕顾及，我国的能源安全仍然缺乏保障，已经成为中国发展的瓶颈。煤、石油的大量开采使用不但给环境造成巨大的影响，而且面临枯竭的境地，特别是二氧化硫、一氧化碳以及二氧化碳的排放更是环境进一步恶化的杀手。我们应该考虑到如何发展？怎样发展？是杀鸡取卵、卯吃寅粮？还是给后代留下蓝天碧水，给后代留下良好的发展空间。相信每个人的答案都是一样的。面对现在日益恶化的环境和石油价格的扶摇直上，世界各国都出台了一系列政策应对能源危机带来的问题。在这种背景下，做为世代的宠儿——化石能源的替代能源新能源跃然而出。新能源就是区别于化石能源的一种新型能源，属于可再生能源，在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。以新技术为基础，系统开发利用的能源，即人类新近才开发利用的能源，包括太阳能、生物能、风能、海洋能、地热能等。在我国，风能、太阳能受投资过大制约，目前利用率不高。风能主要用来发电，目前我国风电装机容量在100万千瓦左右。太阳能主要应用在太阳能热水器和太阳能电池，太阳能光伏发电目前中国刚刚起步。海洋能、地热能中国也很丰富，受地域限制目前利用率也不大。如果把它们对环境保护的贡献也量化计算的话，其贡献是非常可观的，因而大力推广使用风能、太阳能、地热能、海洋能是未来发展的趋势。在生物质能的开发利用上，一是利用甜高粱、甘蔗和木薯等非粮食能源作物，生产燃料甲醇、乙醇替代汽油。二是利用大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的生物柴油。因为这些原料是可重复利用的，是清洁的能源。这种能源的开发相对与石化能源成本较低，是唯一可运输并储存的可再生能源。现在世界上已经有超过500万辆汽车使用乙醇作为燃料。三是利用生物质发电、沼气工程和生物质固体成型燃料。新能源的开发利用在一些发达国家已经有几十年历史了，许多国家为了加快新能源的开发利用制定了切实可行的优惠政策。我国也在新能源领域出台了一些具体的措施。十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》，确定了可再生能源的发展目标，并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策，鼓励生产与消费可再生能源，提高可再生能源在一次能源消费中的比重；国家经贸委出台了《2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划要点》；国家发改委发布了《可再生能源中长期发展规划》，国家将加大财政税收等方面支持力度，支持发展生物质能源开发利用。未来将被广泛使用的新能源中，首先在能源总量上必须能满足人类对能源的整体需求水平。其次，将完全替代传统能源的新能源会遍布人类生活的每一个角落。从目前的发展态势看，太阳能、风能及核能（聚变）将成为未来人类社会的主流能源，与后两者相比，除了以大规模电站形式的应用外，太阳能更易于应用于人们的日常生活，前景和市场更为广阔。石油、煤炭等矿物资源都是地球数亿年来对太阳能的储存所形成，跨过这些媒介直接应用太阳能将是人类生产力的一次飞跃。太阳能凭借其分布的广泛性，资源清洁性、能源可再生性以及技术发展的充分性，必将在未来替代传统能源。随着传统的常规能源危机日益逼近，天然资源条件更加恶化，从现已探明的储量来看，石油，天然气将在21世纪消耗殆尽。与此同时，随着科学技术的进步