美国弗拉格斯塔夫市的环境管理方案及可再生能源利用计划

美国弗拉格斯塔夫市的环境管理方案及可再生能源利用计划

城市环境管理是指城市政府和公众使用经济、法律、技术、行政、教育和其他手段来限制影响城市环境的行为。城市环境管理的目的,是为了积极营造良好的城市环境,协调城市经济社会发展与环境系统的关系,在发展的同时既满足人们的物质需要,又不超出环境容量的极限。环境管理意识已经扎根美国政府和居民的脑海中,只有当居民真正认识到环境管理的重要性,城市环境管理才能真正有效开展。美国的城市政府是环境管理的主导者,法律赋予城市政府及相关职能部门环境保护、整治、处罚等方面的权力。完备的法律体系和严格的执法,是美国环境管理成功的重要因素。美国环境立法可追溯到1899年的《河流与港口法》,而1969年颁布的《国家环境政策法》则是美国环境政策和立法进入新阶段的标志。在此之后,美国先后制定和颁布了几十个环境相关的法律法规,范围涵盖了环境质量、噪声控制、饮用水安全、资源回收等多个方面。本文主要通过分析美国弗拉格斯塔夫市的环境管理方案和可再生能源利用计划,结合我国实际情况进行借鉴。1弗拉格斯塔夫市弗拉格斯塔夫市位于美国亚利桑那州,凤凰城北部,科罗拉多高原南缘,坐落在亚利桑那州最高峰———圣弗朗西斯科山脚下,占地165.5平方公里。据2015年统计,该市拥有70320位居民。弗拉格斯塔夫较亚利桑那州其他城市夏季更为凉爽,冬季也更为寒冷,该市一年的平均日照时间可达到288天,同时又享有年均超过250厘米的降雪,是亚利桑那州少数能在冬天观赏到雪景的城市之一。弗拉格斯塔夫市一向致力于使用可利用资源去解决多种多样的环境问题。该市环境服务部门努力确保该市的所有居民都能在一个安静、安全和生态平衡的环境里生活。在2015年之前,弗拉格斯塔夫市的总能源利用中有15%是可再生能源。该市的目标是在2020年前将该指标提高到35%并计划在2050年前提高到50%。为实现该市的环境管理战略,弗拉格斯塔夫市制定了可再生能源方案。现有的可再生能源方案本身有着许多优势,伴随着这些优势,亦可发现其在未来实施可再生能源方案时可能遇到的机遇和挑战。1.1弗拉格斯塔夫市促进可持续发展的政策弗拉格斯塔夫市拥有许多显著的优势来实行可再生能源方案。由于该市有平均每年长达288天的日照天数,阳光对弗拉格斯塔夫来说是最为充足的可再生能源。目前有两种可再生能源系统可以将阳光转换成可利用的能源:利用太阳能板将光能转化为热能用来加热水或者利用光伏板将光能转化成电能。弗拉格斯塔夫市政府有强烈的意愿使该市成为绿色环保城市,同时,可持续发展的观念被越来越多的人所了解和接纳。该市议会在2014年3月决议要求所有新建的市属建筑和大型翻新工程都必须得到生态建筑认证项目的证书。该市的人口结构也有助于居民们更好的接纳可持续发展的理念。当下,年轻人越来越关注环境问题,他们都开始采取措施去保护这个地球。因为年轻人在该市的人口所占比例相对来说非常高,也就有越来越多的人关注可持续发展和可再生能源。同时,这些人将会影响身边更多的人去关注生态发展并培养可持续发展的意识。弗拉格斯塔夫市的另一个优势是与胡佛水坝的合约让该市的可再生能源更多样化。该市从很久以前就开始关注太阳能的利用。与胡佛水坝的合约提供了另一个有效利用可再生能源的途径,从而使弗拉格斯塔夫能从胡佛水坝的水力发电获得3兆瓦的电能。1.2公共设施的控制权从弗拉格斯塔夫已实施的可再生能源方案上来看,该市尚有可提升的空间。首先,该市仅有最近六年的数据被整理归纳,这使得该市在筹集资金和建设进程上有了很大的延迟。亚利桑那州公司委员会和亚利桑那州公共服务公司,这两个在公共设施方面有绝对的决策权的机构,频繁阻碍了弗拉格斯塔夫的方案进度。对方案实施控制权的缺乏,给弗拉格斯塔夫的可持续发展部门带来了极大的挑战,导致他们计划的时间节点一再推后,造成了他们无法按时完成原定计划目标的局面。除了亚利桑那州公司委员会和亚利桑那州公共服务公司的干扰,仍有别的因素限制了弗拉格斯塔夫达成其可再生能源计划的目标。其中一个因素就是弗拉格斯塔夫无法收集超出使用部分的能源,只能任其白白流失。另外,由于大量市属建筑年代过于老旧,导致这些建筑无法达到安装光伏板的条件,无法安装光伏板,甚至完全消除了某些地区利用可再生能源的可能性。与此同时,年代老旧的建筑也会成为阻碍弗拉格斯塔夫达成他们零能耗建筑的目标的绊脚石。1.3发展可再生能源时下,可再生能源已经在全球范围越来越流行,可再生资源的成本随之有所降低,这一趋势为弗拉格斯塔夫市带来了机遇。随着可再生能源的成本降低,全美多个城市都开始拥有自己的可再生能源计划执行方案,从而给弗拉格斯塔夫提供了跨城市合作的机会。弗拉格斯塔夫市有非常多的选择可以使该市的可再生能源利用更为多样化。该市已经应用了大量的太阳能(电能)项目,如若能使用其他的可再生能源,例如太阳能(热能)、风能、水电能和地热能等,或许能使该市的资金和能源利用更为高效。弗拉格斯塔夫市还有一个名叫红峡谷牧场的项目。该市于2005年购买了红峡谷农场用来满足该市长期供水需求。弗拉格斯塔夫市的最终目标是利用红峡谷农场的两口供水井将地下水转化为市民的日常用水。而农场的空地恰恰可以为弗拉格斯塔夫市提供场地,用来放置太阳能光伏板或者风车从而产生电能用于抽水机的运作。亚利桑那州是全美阳光最为充足的州之一,这给弗拉格斯塔夫市可再生能源尤其是对太阳能的利用以极大的优势。目前,弗拉格斯塔夫市所有的能源,无论是可再生能源还是不可再生能源,都是从APS公司购买的。在太阳能转化为电能的过程中,有很大概率存在能量流失,如果能提高太阳能的转化率,则会提高可再生能源在总能源使用中的占比。幸运的是,已经有设计师和厂家设计并制造出了一种电池用来储存流失的电能。如果可以大范围使用这种电池,利用这些电池收集平时流失的电能,并在阴天下雨无法利用太阳能进行发电的时候进行供能。但是使用这些电池的代价是非常高的,弗拉格斯塔夫市暂时还没有能力大规模应用这种电池。随着科技的发展,当这种电池的技术能被普遍应用使用成本随之降低的时候,弗拉格斯塔夫市的可再生能源利用率将会大大提升。1.4无法其他资源配置虽然实施可再生能源方案对该市日后的发展大有裨益,但该项目的成本却成为弗拉格斯塔夫市的一大挑战。只要该市用电是通过亚利桑那公共服务公司的电力系统进行输送,市政府就必须支付相应的费用,就算该市可以完全依靠自己发电用来供给日常用度,也无法避免该项费用。另外,可再生能源前期的启动费用非常高,而使用成本也并不比一些传统发电方式,例如煤炭发电,更为便宜。而亚利桑那公司委员会做相关决定时主要以成本为决定因素,所以弗拉格斯塔夫市的可再生能源方案一直无法顺利实施。除非弗拉格斯塔夫市能成为该市的电力供应商或找到方法不通过亚利桑那公共服务公司的电力网进行供电,该市的可再生能源方案实施进度才会不致停滞不前。另外,受限于该市的地理位置,弗拉格斯塔夫市无法有效利用多项可再生能源。该市没有可行的地热和水电资源,云彩可能会影响太阳能的效能,而在亚利桑那州北部,风力的模式又是变幻莫测的。这些因素都为弗拉格斯塔夫市可再生能源方案的实施带来了挑战。2实施居民能源战略弗拉格斯塔夫市提供很多有助于环境可持续发展的倡议。比如该市为企业提供低价安全并且有利生态环境的有害物质回收项目。对该市居民,弗拉格斯塔夫市提供能源补贴计划。能源补贴计划为市民提供补贴用来安装高效节能热水器和火炉或者阁楼隔热系统。市民实施这些工程都必须交由建筑性能机构认证承包商完成才可以得到补助。该市受到能源部门超过500万美元的资助,用以实施居民能源战略。该战略旨在减少居民日常能源浪费、生活用水浪费和碳排放量并削减能源开支。2.1提供可回收的商品在2013年,弗拉格斯塔夫市采取了几项措施以减少本市纸张的浪费和污染物的排放。首先,该市在公共场所统一安装了垃圾桶并把工作区域的垃圾桶全都替换成可回收废物垃圾桶。同时该市给政府员工组织讲座,指导他们如何分类可回收垃圾和减少浪费纸张。在美国废物回收日当天,政府在社区内发放了1000个免费的可循环使用的购物袋。另外,该市为市民提供免费参观回收站的机会并向图书馆的顾客发放可回收的书签。这一系列的措施使得该市的城市垃圾可回收率在2013年上升了20%,达到了28%。2.2月日led灯交换弗拉格斯塔夫市为了提高该市的电能使用效率,在市政厅和市综合游泳池安装了光伏板,用来将太阳能转化为电能。该市已在公共区域安装了高效照明系统并且升级了有关设备,同时还升级了电力监视系统。高效照明系统需要在灯上安装传感器,如果没有检测到动态物体灯就会自动熄灭,从而减少电能的浪费。此外,技术部门为所有政府部门的电脑安装了标准化的电力管理系统。在第五个一年一度的节日LED灯交换日,弗拉格斯塔夫的居民们用1600磅的陈旧低效的节日灯具置换成1370箱新的节能LED灯。此举为弗拉格斯塔夫市在十二月节日季里节约了超过15000千瓦时电能。该市为35名屋主提供了11569美元的折扣以帮助他们升级自家的节能措施,其中包括安装高效火炉和热水器。从2012年到2013年,该市的可持续能源发电在总市政电能需求中的占比升高了8%。美国犹他州帕克城与弗拉格斯塔夫市所处地理环境非常相似,该城市致力于在减少碳排放的同时也降低能源使用成本。帕克城几乎把所有的注意力都放在太阳能项目上。落基山电力公司平均每千瓦时收取0.034美元到0.068美元,而帕克城只需要花费0.016美元每千瓦时就能使用太阳能转化成的电能。在海拔和人口数量都与弗拉格斯塔夫市非常相近的新墨西哥州圣塔非市,其主要可再生能源也是最为经济的能源同样也是太阳能。截至2010年,圣塔非市已经在该市的污水处理厂安装了总功率为2.25兆瓦的太阳能板。新墨西哥州公共管理委员以返税奖励的方式鼓励居民和企业安装光伏板,此举也让该市的光伏板安装数量有所增加。到2010年,该市总共有121家住户和企业安装了总功率为654千瓦的太阳能板。而该市对25栋建筑内的灯光升级改造也可为全市每月节约30000千瓦时。2.3度节约量为了减轻市政供水压力,公园部门在所有公园设立了气象站来最大程度节约用水量。七位市民因将12457平方英尺的草皮改造成节水型花园,得到了政府3500美元的奖励。该市还因90位居民将自家马桶替换成或者安装了高效节水马桶奖励了他们14000美元。2.4沼气发电系统弗拉格斯塔夫市在野猫污水处理厂有一个热电联产系统,这个系统是用于完全利用污水处理中产生的沼气。沼气是污水处理过程中的副产品,同时也是污水处理厂的主要燃料来源。该系统利用污水处理过程中产生的沼气进行发电的电量相当于污水处理过程中所需电能的一半。之后,这套系统也被推广到了其他地区,事实证明该系统对于环境的可持续发展是非常有价值的。3美国的立法和城市管理方式中国地大物博,各个省市之间的环境差异较大,管理方法不可一概而论,与美国的立法和城市管理方式也大相径庭。在此借鉴美国中小城市的环境管理方案,结合我国的国情,提出强化城市环境管理的基本措施。3.1增强环境管理意识从美国的环境管理可以看出,在环境管理过程中,公众参与至关重要。我国应从党政机关、广大市民、企业和社会团体处着手,加大力度开展环境保护知识相关的宣传和讲座。只有让城市环境管理的真实参与者真正意识到环境管理的重要性,才能从本质上提高环境管理的主观能动性。政府相关部门可以通过网络、电视、广播、报纸等形式进行相关宣传。同时可以邀请相关专家去各高校进行宣讲,高校大学生的接受能力强,作为祖国未来的工程师,他们的环境管理意识增强能起到事半功倍的效果。我国还应加强政府各部门间的协作能力,完善相关法律体系,为环境管理打开便利之门,让各地的环境管理措施得以顺利进行。与此同时,政府需要加大执法力度,广大人民群众需要对环境管理正确认识,并且身体力行,如此多管齐下,才能有效扼制对环境的破坏,让我国城市的环境管理上一个台阶。3.2垃圾分类及回收利用在美国,垃圾分类早已经是每家每户都会做的事,而在我国是近年来才开始有这样的意识,并在公共区域设立分类垃圾桶,但大多数市民并不清楚该如何分类,导致分类回收垃圾桶并不能发挥其效用。而且大量的居民生活垃圾无法得到分类处理,可回收垃圾无法得到回收利用也对我国的资源形成了巨大的浪费。我国应加强对垃圾分类,废弃物循环利用和空气污染的治理。3.2.1电子垃圾回收随着科技的发展,我国面临着越来越严重的电子垃圾污染。电子垃圾包括已经废旧或者不能使用的电子产品,比如电冰箱、电视机、洗衣机和手机等等。电子垃圾含有大量的有毒、有害物质,已经成为中国数量增长最快的一种固体垃圾,如果处理不当,将对环境产生非常严重的危害。而到目前为止,中国还没有一部专门规范电子电器产品回收及处理的法律。政府可在小区设立回收箱,并区分淘汰电子产品和已报废电子垃圾。政府可定期进行回收,将仍能使用的电器捐赠给希望小学等有需要的地方,避免不必要的浪费;而对于已报废的电子垃圾,应采取专门措施进行处理,以减少对环境和居民健康的危害。3.2.2普及法庭,减少垃圾污染我国除了对生活垃圾进行分类回收处理,还应推广厨房垃圾粉碎机的使用。在美国,几乎每家每户的厨房水槽中,