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時間：2023-02-28 15:56:42
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇能源與可持續(xù)發(fā)展范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
可以預(yù)見2013年中考，“熱和能、能源與可持續(xù)發(fā)展”試題會呈現(xiàn)如下特點：①注重對基礎(chǔ)知識和重點知識的考查，嚴格依據(jù)課程標準，以其中要求的核心知識與核心能力為主，不出偏、難、怪題。②注重與學(xué)生的生活環(huán)境相聯(lián)系，選取大家都能接觸到的東西來出題。③突出對實驗探究過程的考查，著重在器材選擇、實驗原理、實驗步驟、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論、合理評估上出題。④注重聯(lián)系現(xiàn)代科技，反映科技發(fā)展的最新動態(tài)，讓學(xué)生從中感受科技對社會的促進作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。
（一）考點例析
【解析】茶葉吸水膨脹，不僅重力增大了，它排開水的體積也會增大，受到水的浮力增大，但浮力增大的幅度沒有重力增大的幅度大，所以最終還是重力大于浮力而下沉。
溫度越高，分子無規(guī)則運動的速度越快，茶葉吸水膨脹的速度就越快，從加水到下沉的時間就越短。
生活中“溫度越高，擴散越快”的實例很多，如炒蛋比腌蛋咸得快；膏藥熱敷等。
【答案】增大溫度越高，分子運動越快把衣服曬在陽光下容易干（合理即可）
【點評】本題從日常生活現(xiàn)象入手，將分子熱運動的考查，與實驗探究、現(xiàn)象分析、實際應(yīng)用結(jié)合起來，變成一道綜合應(yīng)用題，一改以往的考查套路，其創(chuàng)新功力非同一般，讀來使人眼前一亮。
考點2 物體的內(nèi)能
【例2】（2012·泰安）下列有關(guān)熱和能的說法中，正確的是（ ）
A.熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊不具有內(nèi)能
B.汽油機的壓縮沖程中，主要是用熱傳遞的方法增加了氣缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能
C.機械能為零的物體，內(nèi)能一定也為零
D.汽車發(fā)動機用水做冷卻物質(zhì)，是因為水的比熱容較大
【解析】一切物體在任何溫度下都具有內(nèi)能。內(nèi)能和機械能是自然界中兩種不同形式的能量。物體靜止在水平地面上，且沒有發(fā)生彈性形變時，其動能、重力勢能、彈性勢能均為零，機械能為零，但其內(nèi)能必不為零。內(nèi)能和機械能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
【答案】D
【點評】物體的內(nèi)能大小與其質(zhì)量、溫度、體積、狀態(tài)有關(guān)，質(zhì)量相同的0℃水比0℃冰的內(nèi)能大。
“溫度高的物體，內(nèi)能一定大”跟“物體的溫度越高，內(nèi)能越大”這兩種說法看似差不多，其實前者不確定，不能僅憑溫度高，就認定它的內(nèi)能一定大，后者是確定的，溫度越高，內(nèi)能自然越來越大。
考點3 改變物體內(nèi)能的方法
【例3】（2012·福州）下列實例中，屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ ）
A.流星穿過大氣層時發(fā)熱發(fā)光
B.冬天，嘴對著雙手哈氣
C.汽油機的做功沖程
D.不銹鋼湯勺放在熱湯中
【解析】改變物體內(nèi)能的方法有二，一是熱傳遞，其本質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；二是做功，其本質(zhì)是內(nèi)能和機械能的相互轉(zhuǎn)化。
流星穿過大氣層發(fā)熱發(fā)光，這是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，汽油機的做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。其余兩個選項則屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能。
【答案】A
【點評】解題時可先粗分一下，選項中哪些屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能，哪些屬于做功改變物體的內(nèi)能，剔除一部分選項，然后對剩余選項再進行篩選。
考點4 物質(zhì)的比熱容
圖52【例4】（2012·廣州）水的比熱容比煤油的大。如圖52所示，用規(guī)格相同的兩試管分別裝上質(zhì)量相同的煤油和水，隔著石棉網(wǎng)同時對兩試管加熱。圖53中的哪一圖線能反映該實驗情況（ ）
圖53【解析】圖示加熱方式，相同時間里，水和煤油吸收的熱量相同，但由于水的比熱容比煤油大，所以質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量時，煤油升高的溫度比水大。我們應(yīng)建立一個溫度—時間圖象，圖C能真實反映實驗情況。
【答案】C
【點評】與比熱容相關(guān)的圖象題，以前的中考題中出現(xiàn)不少，命題專家為不落俗套，進行了一些變化，給人感覺增色不少。
【例5】（2012·煙臺）小明設(shè)計了如圖54所示的實驗裝置來探究水和食用油的吸熱本領(lǐng)。
本實驗采用兩種實驗方法，一是控制變量法，除控制燒杯、酒精燈規(guī)格相同外，還應(yīng)控制水和食用油的質(zhì)量、初溫相同。二是轉(zhuǎn)換法，通過相同酒精燈對液體加熱時間的長短，來反映水和食用油吸收熱量的多少。
環(huán)境問題是我國亟待解決的大問題。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長和改革進程的不斷深入，我國人民的生產(chǎn)和生活對重化工業(yè)產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)出連年遞增的趨勢。這就為重化工業(yè)的快速發(fā)展壯大與能源基地的形成提供了先決條件。本文在以上的背景之下，通過深入研究我國的能源基地開發(fā)與運作過程中環(huán)境危害的原因，對能源開發(fā)過程中環(huán)境問題進行歸類，在此基礎(chǔ)上從制度層面、企業(yè)層面以及社會層面闡述了能源企業(yè)環(huán)境行為規(guī)范化建設(shè)的對策。本文的結(jié)論有助于為探討我國環(huán)境保護的模式提供借鑒，能夠積極推動我國能源與環(huán)境的和諧發(fā)展，具有比較好的理論價值與實踐意義。
一、能源基地環(huán)境問題概述
（1）水污染。在能源基地的開發(fā)和建設(shè)中，由于鉆井產(chǎn)生的廢水廢渣、洗井過程中產(chǎn)生的廢液都是難以避免的，在這些廢水廢液和廢渣中，含有不少鉛、汞、硫化物等對環(huán)境帶來危害的物質(zhì)，這些廢水如果重新注入地層或者任其自然蒸發(fā)彌散，則對環(huán)境的影響則不可小覷。（2）大氣污染。能源基地的鉆探和開發(fā)中，會泄露一些廢氣或者天然氣，以及鉆井設(shè)備排放的廢氣與煙塵，這些氣體中往往含有大量的一氧化碳、硫化氫以及烴類污染物等，會對環(huán)境水體造成破壞，對當(dāng)?shù)氐膭又参镆约熬用癞a(chǎn)生健康危害。（3）廢棄物污染。能源基地在開發(fā)勘探過程中，會產(chǎn)生一些諸如粉煤灰、污水沉淀物等固體廢棄物。這些物質(zhì)會對當(dāng)?shù)氐闹脖粠聿豢赏旎氐膫?，對?dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成破壞。
二、導(dǎo)致環(huán)境問題的成因簡析
造成以上環(huán)境問題的原因是等方面的，概括來講，主要包括：（1）法律方面的原因。能源基地為當(dāng)?shù)貛泶罅康亩愂眨鉀Q了很多就業(yè)問題，然而由于地方相關(guān)法律法規(guī)制度還有很多亟待完善之處，導(dǎo)致環(huán)境保護措施沒有被嚴格的執(zhí)行。（2）資金方面的原因。能源的開發(fā)需要大量的資金，因此能源基地對于資金的需求非常迫切，這就導(dǎo)致企業(yè)對于環(huán)境的投入少之又少，隨著資金供需矛盾的加劇，環(huán)境問題日益突出。（3）公眾方面的原因。社會公眾對環(huán)境問題的重視是解決環(huán)保問題的巨大推動力量，而我國目前的能源基地往往地處偏遠，當(dāng)?shù)鼐用襁€沒有形成比較明確的環(huán)境意識，導(dǎo)致環(huán)境造成的嚴重危害一直存在。（4）企業(yè)方面的原因。企業(yè)逐利的特性決定了經(jīng)濟利益是其最終所追求的最大目標，因此企業(yè)往往將對于環(huán)保的投入當(dāng)做額外支出的成本，因此企業(yè)缺乏對環(huán)境進行保護的動力。
三、能源基地與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展策略
當(dāng)前，我國的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)步入深水區(qū)，同時也完全進入了重化工飛速發(fā)展的階段。通過能源基地的群集效應(yīng)，能夠顯著增強能源產(chǎn)品的競爭力，控制成本，實現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展。然而值得重視的是：我國由于歷史的原因與行業(yè)的特殊性，能源產(chǎn)業(yè)多年來都因循著粗放發(fā)展的模式，直接的后果便是產(chǎn)品的科技含量低，環(huán)境破壞明顯。結(jié)合以上所做的分析，本文給出以下的可持續(xù)發(fā)展策略。（1）能源基地制度層面的策略。首先應(yīng)該結(jié)合能源基地與環(huán)境保護之間的關(guān)系，構(gòu)建一套完善的企業(yè)環(huán)境行為評價指標體系，用以周期性地對能源基地企業(yè)的環(huán)境行為進行量化評估，對不合格的部分給予處理，并提出整改期限。還應(yīng)構(gòu)建順暢的政府—公眾溝通機制，使企業(yè)的環(huán)境信息能夠在第一時間被政府所掌握，從而形成有效的環(huán)保機制。（2）能源基地企業(yè)層面的策略。能源基地的企業(yè)結(jié)合自身對環(huán)境的影響，應(yīng)該積極進行環(huán)境保護技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，通過自主創(chuàng)新和引進新技術(shù)來探索適合的能源技術(shù)和先進的減排技術(shù)，以多元化融資渠道來支持企業(yè)進行技術(shù)創(chuàng)新和環(huán)境保護。（3）能源基地公眾層面的策略。首先應(yīng)該提升能源企業(yè)員工本身的環(huán)境保護意識，還應(yīng)該積極結(jié)合各類媒介，通過對環(huán)保理念的宣傳來引起大眾對于環(huán)保問題的關(guān)注度。在能源基地的企業(yè)間形成正面的輿論導(dǎo)向，進而發(fā)動群眾對基地企業(yè)進行有效的監(jiān)督，督促企業(yè)積極進行環(huán)保的整改和落實。
我國各個地區(qū)能源基地的建立，對環(huán)境的污染與危害也逐漸進入到人們的視野，為了切實改善能源基地對環(huán)境的危害與影響，應(yīng)該結(jié)合地區(qū)現(xiàn)狀與能源基地的生產(chǎn)特點，進行深入的原因分析，并結(jié)合具體的原因給出具備科學(xué)性的解決方案，從而實現(xiàn)能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)綠色GDP。
Abstract：China’s energy and energy legal construction are advancing along the road of sustainable development. The reality of China’s energy development requires the optimization of energy structure，exploitation and utilization of energy，especially the new and renewable energy. However，both advantages and disadvantage exist in the exploitation and utilization. To reasonably exploit and utilize the energy，China must persist in sustainable development principle and establish relevantly mature legal system that focuses on reasonable energy structure，protection and innovation of energy technology，risk resolution of energy safety，and proper adjustment and intervention of energy market.
Key words：sustainable development；energy development；legal system construction
一、可持續(xù)發(fā)展：中國能源發(fā)展及能源法制之路
1992年6月，在巴西召開的“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議”上，183個國家的政府首腦簽署了五個實現(xiàn)和貫徹可持續(xù)發(fā)展的國際文件，其中《21世紀議程》已成為可持續(xù)發(fā)展的行動綱領(lǐng)。但是，《21世紀議程》并未直接對能源的使用提出明確的義務(wù)要求，而只是在交通通信部分的文本中提及需要更有效更環(huán)保地使用能源(注：《21世紀議程》第7.5段建議“在人類居住的地方促進可持續(xù)性能源和交通系統(tǒng)”。)。為了彌補這種缺憾，在事隔十年后的2002年9月4日，可持續(xù)發(fā)展世界峰會在南非約翰內(nèi)斯堡通過了《聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展世界峰會實施計劃》(又稱《約翰內(nèi)斯堡實施計劃》)，該實施計劃規(guī)定了《21世紀議程》遺漏的能源建議，將能源政策作為可持續(xù)發(fā)展議程中的核心部分，各國同意采取聯(lián)合行動“以充分增進人們獲得可靠廉價能源服務(wù)的機會以及實現(xiàn)在2015年前使貧困人口減少一半的目標”。為此，各國一致贊同以下六項優(yōu)先性建議：①“加強使用可靠、廉價、經(jīng)濟上可行、社會上可接受且無害環(huán)境的能源服務(wù)和資源”。這就要求加速研究氫燃料電池技術(shù)，廣泛使用風(fēng)能和太陽能，或在山區(qū)建設(shè)適宜的小水電設(shè)施。要達到這樣的目標，各國必須“加強地區(qū)和國家合作，包括通過能力建設(shè)、財政和技術(shù)援助支持各國的努力”。②“進一步使用現(xiàn)代生物技術(shù)”。此項目承認將現(xiàn)存的農(nóng)業(yè)或林業(yè)廢料用做能源財富的機會，使生物質(zhì)利用商業(yè)化，并在農(nóng)村地區(qū)加以使用。③“支持轉(zhuǎn)向使用較潔凈的液態(tài)和氣態(tài)燃料，這種使用被視為更加無害環(huán)境，社會上可接受且成本效率較高”。④“為了實現(xiàn)第一個建議目標，制定國家能源政策和管理框架，以幫助創(chuàng)造能源部門所需的經(jīng)濟、社會和體制條件”。⑤“加強國際和區(qū)域合作”以便實現(xiàn)上述目標并再次“特別注意農(nóng)村和偏遠地區(qū)”。⑥“加緊協(xié)助和促使貧窮人口獲得上文所述的能源系統(tǒng)”(注：《約翰內(nèi)斯堡實施計劃》第8(a)(b)(c)(d)(e)(f)段，參見[澳]艾德里安·J·布拉德布魯克、[美]理查德·L·奧汀格主編的《能源法與可持續(xù)發(fā)展》，曹明德、邵方、王圣禮譯，法律出版社2005年版，“原著序言Ι”第10-11頁。)?！都s翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展宣言》及《約翰內(nèi)斯堡實施計劃》為世界各國的能源發(fā)展及法制建設(shè)指明了方向：應(yīng)該堅持可持續(xù)發(fā)展原則，避免功利性的短期經(jīng)濟目標；應(yīng)該實行能源與環(huán)境、生態(tài)和經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調(diào)的政策；應(yīng)該利用經(jīng)濟和技術(shù)資源使用新能源和可再生能源(如太陽能、風(fēng)能、氫能等)。
1994年我國制定了《中國21世紀議程》，對社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展以及資源的合理利用與保護確定了總的指導(dǎo)思想、發(fā)展模式和具體行動綱領(lǐng)。但是，《中國21世紀議程》只是規(guī)定對開發(fā)利用清潔能源在稅收、信貸和價格方面給予優(yōu)惠(注：《中國21世紀議程》在2.16段(d)項規(guī)定：對環(huán)境污染治理、開發(fā)利用清潔能源、廢物綜合利用和自然保護等社會公益性項目，在稅收、信貸和價格等方面給以必要的優(yōu)惠。)，這種規(guī)定未能全面和明確地確立能源發(fā)展的戰(zhàn)略地位。然而，這種不明晰的狀態(tài)很快就得到了矯正，中國的能源發(fā)展必須走可持續(xù)發(fā)展之路，這主要基于中國社會的經(jīng)濟發(fā)展背景和可持續(xù)發(fā)展的要義：一是中國經(jīng)濟自2003年進入新一輪高速增長周期以來，再次遭遇了能源瓶頸的限制。2005年，在政府宏觀調(diào)控作用下，能源緊張的局面稍微得以緩解，但能源缺口依然存在。二是按照中國目前的發(fā)展速度，到2010年，中國石油需求量預(yù)計將達到3.5億噸，其中50%左右需要進口。到2020年，中國石油需求量預(yù)計將為5億噸，其中60%需要進口。未來中國石油對海外資源的過度依賴和國際市場極大的不可預(yù)測性，將給中國經(jīng)濟安全和可持續(xù)發(fā)展帶來威脅。三是可持續(xù)發(fā)展對能源的要求。無論是經(jīng)濟的發(fā)展還是社會的發(fā)展，都要以一定的自然資源和生態(tài)環(huán)境作為前提和條件。如果其發(fā)展是以消耗浪費資源和自然生態(tài)環(huán)境的破壞為代價，實際上是以犧牲他人利益和后代人的利益而求得部分人的發(fā)展，這種發(fā)展是不符合可持續(xù)發(fā)展理念的。可持續(xù)發(fā)展“既不是經(jīng)濟發(fā)展或社會發(fā)展，也不是單指生態(tài)繼續(xù)，而是指以經(jīng)濟—社會—自然為中心的復(fù)合系統(tǒng)，是使人類在不超越資源環(huán)境承載能力的條件下，促進經(jīng)濟發(fā)展，保持資源永續(xù)利用和提高生活質(zhì)量”[1]。能源是人類賴以生存和發(fā)展的不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，如果能源的利用方式不合理，就會破壞環(huán)境和生態(tài)甚至威脅人類自身的生存。因而，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求建立可持續(xù)的能源支持系統(tǒng)和對環(huán)境友好的能源利用方式。國家“十一五”規(guī)劃明確了能源的可持續(xù)發(fā)展方向，著力提高能源效率、改善能源結(jié)構(gòu)、強化能源儲備，積極推進可再生能源和新能源的開發(fā)利用，以達到為國家總體發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)的目的?！澳茉磻?zhàn)略的根本目標，就是要支持和保證中國社會經(jīng)濟發(fā)展目標的順利實現(xiàn)。一是支持年均7.5%左右的經(jīng)濟增長速度和人民群眾日益增長的能源消費需求；二是能源的生產(chǎn)、消費與人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào)；三是提高能源供給的安全性?！盵2]基于國家發(fā)展改革委2007年4月《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》的規(guī)定：十一五期間應(yīng)“貫徹落實節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、多元發(fā)展、保護環(huán)境、加強國際互利合作的能源戰(zhàn)略，努力構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔的能源體系，以能源的可持續(xù)發(fā)展支持我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展?！笨梢?，“十一五”期間能源將依循可持續(xù)發(fā)展理念而發(fā)展，并且與我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展相一致。在能源建設(shè)方面，其總體安排是：有序發(fā)展煤炭；加快開發(fā)石油天然氣；在保護環(huán)境和做好移民工作的前提下積極開發(fā)水電，優(yōu)化發(fā)展火電，推進核電建設(shè)；大力發(fā)展可再生能源。此種能源建設(shè)的總體安排，必須要有法制的支撐和法律的規(guī)制。因此，與之相適應(yīng)的能源法制亦應(yīng)“與時俱進”。
但是，與能源相關(guān)的法律如《節(jié)能法》、《煤炭法》、《電力法》等皆是在“九五”期間制定并實施的，由于當(dāng)時可持續(xù)發(fā)展所需要的體制和機制條件尚不完備，因而，在法的規(guī)范和制度上未能體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的豐富內(nèi)涵?，F(xiàn)階段，能源法制建設(shè)應(yīng)符合能源、經(jīng)濟、社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的目標，2005年通過的《中華人民共和國可再生能源法》盡管是在這一大背景之下制定的，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念，但是由于過于原則而不具有操作性和具體適用性。目前，國家有關(guān)部門正在加快《能源法》的研究和起草，同時在抓緊《石油天然氣法》、《國家石油儲備管理條例》研究起草的前期準備，正在修訂《煤炭法》、《電力法》、《節(jié)能法》和《節(jié)能用電管理法》等法律法規(guī)，這一系列的立法工作將有助于全面推進我國能源領(lǐng)域的法制建設(shè)。
隨著我國改革開放政策的實施，我國的經(jīng)濟得到了大力的發(fā)展，但是在經(jīng)濟增長的情況下，消耗了大量的煤炭以及石油資源，每年消耗的一次能源占世界的首位，不僅使我國的一次能源儲存量大大的降低了，同時還引發(fā)了各種各樣的環(huán)境問題。而且，我國人口眾多，雖然資源儲量較多，但是平均到每個人身上就非常的少，根據(jù)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，我國的各種一次能源的儲存量都在世界的前列，而當(dāng)平均分給每個人時，就會處在中下游的位置。在這種情況下，開發(fā)出新能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的一次能源，將當(dāng)前階段中存在的這些問題進行解決具有重要的意義，同時滿足我國可持續(xù)發(fā)展的觀念。
1 新能源的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 風(fēng)能的發(fā)展現(xiàn)狀
我國最開始對風(fēng)能進行研究是在19世紀80年代，經(jīng)過了初期示范階段以及產(chǎn)業(yè)化建設(shè)階段，使風(fēng)能的利用效率不斷的增加。到了20世紀初期，國家對風(fēng)能的開發(fā)越來越重視，加大了對風(fēng)力發(fā)電的支持力度，降低了小型風(fēng)力發(fā)電站的審批要求，促使風(fēng)能的利用得到了高速的發(fā)展，在之后的幾年當(dāng)中，使用風(fēng)能產(chǎn)生出的電力能源成倍的增長，具相關(guān)報道統(tǒng)計，我國2000年的風(fēng)力裝機容量還不到1000MW，到了2009年，風(fēng)力裝機容量達到了17650MW，而到了2015年，我的風(fēng)力裝機容量達到了432420MW，在15年的時間內(nèi)整整提高了400多倍，達到了世界的首位[1]。
1.2 太陽能的發(fā)展現(xiàn)狀
我國對太陽能的研究相對較早，在19世紀50年代末期就開始對其進行研究，在剛開始的研究中，主要是為了衛(wèi)星、火箭的發(fā)射而研究的，而對太陽能進行大范圍的研究是在20世紀70年代后期，研究出了利用太陽能來進行加熱的設(shè)備―太陽能熱水器，這時的太陽能熱水器技術(shù)相對較低，生產(chǎn)效率不高，就沒有被廣泛的推廣，而隨著對科學(xué)技術(shù)的研究，與太陽能相關(guān)的技術(shù)不斷地發(fā)展，不僅使太陽能熱水器技術(shù)不斷地發(fā)展，同時還出現(xiàn)了其他各種與太陽能有關(guān)的技術(shù)，如光伏發(fā)電，在2015年，我國的太陽能發(fā)電裝機容量達到了28.05GW，年發(fā)電量為2500億kW.h，節(jié)省了2.25億噸煤炭的使用[2]。
1.3 核能的發(fā)展現(xiàn)狀
我國是在19世紀80年代末開始對核能進行研究的，相對與西方發(fā)達國家而言，我國的起步非常的晚，通過不斷地學(xué)習(xí)、引進國外的現(xiàn)今技術(shù)，在1984年就開始建設(shè)秦山核電站，并與1991年正式的投入運行，在1987年建設(shè)大亞灣核電站，并與1994年正式的投入運行，為我國對核能的研究提供了良好的依據(jù)。在我國當(dāng)前階段中，共有核電站6所，現(xiàn)役核電機組30個，每年會產(chǎn)生1689.93億kW.h的電量，節(jié)約了我國14079萬噸煤炭的使用，排放污染物減少了15000余萬噸[3]。
2 新能源的發(fā)展策略
2.1 風(fēng)能的發(fā)展策略
經(jīng)過了30多年對風(fēng)能的研究，已經(jīng)發(fā)展到了相對較為完善的階段中，在這種情況下，為了能夠?qū)︼L(fēng)能更好的利用，就可以對海上風(fēng)能進行研究。我國地處亞洲的東南部，東南方向與太平洋接觸，海岸線長達3.2萬公里，海域總面積達480萬平方公里，海洋中的風(fēng)力能源非常高，是陸地風(fēng)力能源的數(shù)倍，在這種情況下，我國在2010年就在上海安裝了發(fā)電機組，試運行了海上風(fēng)力能源發(fā)電，為我國風(fēng)能的發(fā)展提供了良好的依據(jù)。
2.2 太陽能的發(fā)展策略
在當(dāng)前階段中，對太陽能的利用主要就是光伏發(fā)電系統(tǒng)，這一系統(tǒng)對天氣的要求較高，在陰雨天氣或者是夜間時，該系統(tǒng)就會停止運行。因此，在上世紀60年代末期，美國就提出了建造宇宙太陽能發(fā)電衛(wèi)星的設(shè)想，在衛(wèi)星上安裝相應(yīng)的太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過衛(wèi)星將太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)射到太空中，直接在宇宙中對太陽能進行處理，使其變成人們能夠使用的電能，并通過一定的方式傳回地面，提供給人們進行使用，雖然在當(dāng)前階段這還是一項理論，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這一理論一定會成為現(xiàn)實。
2.3 核能的發(fā)展策略
隨著對核能的不斷應(yīng)用，我國就對核能的應(yīng)用進行了規(guī)劃，在規(guī)劃中要求了到2030年，核電站總裝機量應(yīng)大于60000MW，在這種情況下，為了使其滿足規(guī)劃中的要求，每年就需要使用6000噸以上的鈾燃料，而我國當(dāng)前階段對鈾燃料處理中，每年只能處理100噸，而與6000噸的數(shù)量差距很明顯，因此，就要加強對鈾燃料處理技術(shù)的研究，使我國鈾燃料能夠跟上使用的步伐[3]。
3 結(jié)語
綜上所述，新能源包括了風(fēng)能、核能、太陽能等，這些新能源使用將可以取代一部分傳統(tǒng)的一次能源的使用，有效的對環(huán)境做出了保護。但是在當(dāng)前階段中，處于剛剛起步的階段中，不論是在技術(shù)上還是研究成果上，與西方發(fā)達國際相比差距非常的明顯，并且在我國當(dāng)前階段的發(fā)展中，還是以能源的消耗為主，每年消耗的資源非常的多，使煤炭、石油等一次能源的使用已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的要求。因此，就要加強對新能源進行研究，為社會的發(fā)展提供良好的幫助。
參考文獻：
[1]仝鵬，許正權(quán)，李天博.我國新能源汽車行業(yè)現(xiàn)狀分析與發(fā)展策略研究――基于產(chǎn)品保證的視角[J].價值工程，2016，02（19）：48-52.
這一天，從世界22個國家和地區(qū)飛來了近400名能源專家匯集到北京友誼賓館，探討采用一種正在全世界興起的新型能源利用方式--“分布式能源”技術(shù)能否幫助中國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。
一座飛起的大山
許多年前，現(xiàn)任的北京市長曾經(jīng)有一個經(jīng)典的比喻，與中國相比四小龍是幾塊石頭，石頭飛過來雖然可怕，但一座山慢慢滾過來將會使你從心底震撼。然而，今天的中國已經(jīng)不僅僅是一座滾動的大山，而是一座飛起來的大山，而且是一座比石頭飛的更快的大山。
中國的崛起引起國際上的高度關(guān)注，全世界最想知道的就是這座飛起來的大山將按照什么軌跡，最終將飛向何方？正是因為某種擔(dān)憂，能源專家們才從世界的四面八方聚集到北京。中國的資源能不能支撐中國的經(jīng)濟高速發(fā)展？實實在在已經(jīng)成為全世界不得不面對的現(xiàn)實問題。長期以來，我們總是以為中國地大物博，資源豐富，國民和政府都未能樹立資源危機的意識。然而，中國是世界上人口最多的國家，人均資源水平極低，幾乎所有人均資源都低于世界的平均水平。中國礦產(chǎn)資源緊缺矛盾日益突出，石油、煤炭、銅、鐵、錳、鉻儲量持續(xù)下降，缺口及短缺進一步加大，中國45種主要礦產(chǎn)的現(xiàn)有儲量，能保證2010年需求的只有24種，能保證2020年需求的只有6種，資源瓶頸已經(jīng)是一個不得不面對的現(xiàn)實。
“和平崛起”是我們對全世界的承諾，走可持續(xù)發(fā)展之路是我們確定無誤的既定方針，但是，似乎全世界并不關(guān)注我們的目標和承諾，正像這次來北京參加《世界分布式能源聯(lián)盟年會》的外國專家所言：關(guān)鍵是過程，你們將采用什么辦法來實現(xiàn)你們的目標？
熵的世界觀--一個無法回避的問題
我們傳統(tǒng)的世界觀是建筑在19世紀中葉，主要的科學(xué)基礎(chǔ)是牛頓的三個機械定律和熱力學(xué)第一定律，以及達爾文的“進化論”?；镜挠^念是“物質(zhì)不滅”和“能量守恒”，“運動著物質(zhì)的永遠循環(huán)是宇宙的最終結(jié)論”，認為世界總的方向是從無序向有序發(fā)展。我們的目標是建立一個“物質(zhì)極大豐富”的人類大同世界，地球上的資源和能量將隨著技術(shù)的發(fā)展“取之不盡，用之不竭”。
1850年德國科學(xué)家克勞修斯總結(jié)并表述了熱力學(xué)第二定律--即“熵定律”（加入的熱量/絕對溫度＝熵），他認為：熱可以自發(fā)地從高溫傳向低溫，而低溫不會自發(fā)的傳向高溫。簡單地說，一杯熱水可以自己變冷，確不會自動變熱，除非借助外部更多的能量。能量雖然守恒，但質(zhì)量卻發(fā)生了變化，一桶溫水可能比一小鍋開水所含的熱量要多，但它永遠煮不熟一個雞蛋。熵會自發(fā)的越來越增加，而不會自動減少。熱向何處去了？向更低的溫度散去，直到絕對溫度－273℃，一旦散去將難以重新聚積，一旦能量散盡，溫差將消失，宇宙將熱寂，能量實際上是從有序向無序發(fā)展。
進入20世紀，科學(xué)突飛猛進，人們對世界的認識也在不斷加深，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)第二定律是一個具有普遍意義的真理，而并非是導(dǎo)師批判的“形而上學(xué)”。特別是俄羅斯出生的比利時科學(xué)家普利高津，對熱力學(xué)第二定律進行了廣泛的延伸，并創(chuàng)立了耗散結(jié)構(gòu)理論。不僅能源科學(xué)進一步證實了這些理論的正確性，資源專家也相信盡管物質(zhì)不滅，但資源的品位將逐漸失去，最終將無法再利用。宇宙天文學(xué)家肯定地認為：對于太陽和地球，熵定律是一切自然定律中的最高定律，因為對于宇宙和天體的研究，越來越證實這一定律的正確。物理學(xué)家也發(fā)現(xiàn)時間是不可逆的，如同熵增加的過程也不可逆轉(zhuǎn)一樣，時間和能量起源于一點，時間最終指向熵增加。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)生命的過程也在熵定律的涵蓋之下，生命就是一個能量的過程，生命的能量過程就是整個宇宙的能量過程中的一部分，生命逝去的過程恰恰就是一個熵增的過程。而環(huán)境學(xué)家也認為熵增正是地球環(huán)境面臨的規(guī)律性問題，甚至社會學(xué)家和經(jīng)濟學(xué)家也在沿用著這一定律來分析、認識和解釋問題。
熵定律已經(jīng)成為一種新的世界觀，它為人類規(guī)范了一種行為界線，我們無法逆轉(zhuǎn)熵的方向，就像無法逆轉(zhuǎn)時間一樣，但是可以減緩熵增加的速度和過程，通過我們對自身的生活方式和行為方式的調(diào)整和約束，通過科學(xué)技術(shù)進步和社會觀念進步，來減緩有效資源和有效能量的耗散速度。20世紀70年代，先后兩次石油危機之后使人們更加堅信不移，世界的資源不可能無限制地支持人類的高速發(fā)展和肆無忌憚的消費，“物質(zhì)極大豐富”僅僅是一個夢想，社會、經(jīng)濟發(fā)展的有序性是由更多的無序作為代價的。因此，“可持續(xù)發(fā)展”、“綠色GDP”和“循環(huán)經(jīng)濟”等等觀念開始成為人類文明的主題，影響人類的發(fā)展進程。實際上，這就是我們所說的“科學(xué)發(fā)展觀”。
在熵的世界觀的感召下，為了落實可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，一些以節(jié)約資源、保護環(huán)境、提高能效為核心的“行動浪潮”在西方發(fā)達國家迅速涌起，相應(yīng)發(fā)展出“能源需求側(cè)管理（DSM）”、“合同能源管理（EMC）”、“綜合資源規(guī)劃（IRP）”、“資源環(huán)境交易”、“溫室氣體減排機制”、“能源服務(wù)公司（ESCo）體系”等等，這些立足于需求側(cè)的能源優(yōu)化和以節(jié)能環(huán)保為盈利空間的市場化運作手段得到了社會和政府的支持，同時也提出了在需求側(cè)和一些小規(guī)模資源綜合利用現(xiàn)場直接建立相關(guān)的能源利用設(shè)施的必要性。從此，分布式能源（DE）得到了發(fā)展。
何謂“分布式能源”
所謂“分布式能源”是指：在用戶附近的或小規(guī)模資源綜合利用現(xiàn)場建立的能源系統(tǒng)，它包括：能源綜合利用和可再生能源設(shè)施，以及蓄能系統(tǒng)。在需求或資源現(xiàn)場根據(jù)用戶對各種能源的不同需求，按照“分配得當(dāng)、各得所需、溫度對口、梯級利用”的供能方式，盡力擴大資源和溫度利用空間，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實現(xiàn)能源利用效能與效率的最大化。
形象地說，如果有一個醫(yī)院需要各種能源，例如：電力、消毒蒸汽、采暖、制冷、空調(diào)的除濕和加濕、生活熱水、烘干熱氣，甚至花棚里的氣體肥料等。傳統(tǒng)的方式是從電網(wǎng)架設(shè)電線，保障供電，再安裝一臺小型應(yīng)急發(fā)電機來保障萬一斷電時的電力供應(yīng)；從熱力公司鋪設(shè)熱力管道，建設(shè)換熱站保障冬季供暖；從天然氣公司鋪設(shè)燃氣管道，并安裝蒸汽和熱水鍋爐，以及熱風(fēng)機，解決消毒和炊事蒸汽、衛(wèi)生熱水和洗衣房烘干，以及冬季空調(diào)加濕的需要；使用電力制冷機組在夏季制冷。而在發(fā)達國家最新的解決模式是采用分布式能源系統(tǒng)，他們在醫(yī)院里安裝一臺或幾臺小型或微型模塊化發(fā)電機組，利用天然氣和醫(yī)院污水處理設(shè)施的沼氣發(fā)電，將發(fā)電之后的廢熱通過余熱鍋爐轉(zhuǎn)換成為蒸汽，同時利用醫(yī)院垃圾焚燒進行補充熱量，用蒸汽解決消毒、炊事、采暖和加濕的需要，夏季采用蒸汽吸收式機組制冷，并利用更低溫度的鍋爐廢熱和制冷機組冷卻水中的余熱來供應(yīng)衛(wèi)生熱水，再利用較低溫度的余熱鍋爐排煙作為空調(diào)除濕、洗衣房烘干，最后將煙氣注入花卉大棚利用其中的二氧化碳作為氣體肥料，以及廢熱和煙氣中的合成水。將天然氣中的能量“吃光用盡”，把污染變?yōu)橘Y源，以這種方式來控制資源的“耗散”和保護環(huán)境。使用傳統(tǒng)方式，能源利用效率只要30～40％，而使用分布式能源可以將能源的利用效率越高到80～90％，甚至更高。
當(dāng)然，分布式能源的形式是多種多樣的。中國每年有數(shù)以千計礦工因為瓦斯爆炸而失去生命，如果允許采用分布式能源在礦區(qū)抽放瓦斯發(fā)電，而且給予比較優(yōu)惠的電價收購，使投資抽放瓦斯發(fā)電比挖煤更賺錢，不僅可以充分利用資源，減少煤炭消耗；而且可以減少瓦斯中甲烷排空造成的溫室氣體效應(yīng)，因為甲烷是二氧化碳溫室效應(yīng)的24.5倍；更重要的是可以挽救成千上萬礦工的寶貴生命。
中國是全世界最大的焦炭生產(chǎn)國，每年估計有2億噸優(yōu)質(zhì)煤炭用于生產(chǎn)焦炭。根據(jù)煉焦?fàn)t型和煤質(zhì)不同的條件，每噸原煤轉(zhuǎn)化為焦炭時可以產(chǎn)生300～400立方米熱值當(dāng)量1,500～4,500大卡/立方米的焦化煤氣，全國每年在煉焦中伴生600－800億立方米的焦化煤氣，粗略估算折合約250－350億立方米的天然氣，超過西氣東輸工程的熱值總量，相當(dāng)3,000～4,000萬噸標準煤。目前這些資源不是通過火炬頭燃燒，就是直接放散，能夠利用的非常有限，不僅造成資源的大量浪費，也嚴重污染環(huán)境。如果能將這些分散的焦化廠所產(chǎn)生的焦化煤氣就近發(fā)電并實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，可以形成1500～2000萬千瓦的發(fā)電能力，同時滿足5億平米建筑的采暖。
信息時代的能源系統(tǒng)
自20世紀80年代后期以來，信息技術(shù)的快速發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對于能源工業(yè)產(chǎn)生了巨大的啟迪，那些分布在千家萬戶的微型計算機在與網(wǎng)絡(luò)連接之后創(chuàng)造了一個嶄新的時代--信息時代，它不僅代替了超級電腦，而且通過計算機和互聯(lián)網(wǎng)將全世界的人腦連接起來，掀起了一場知識進步的“人民戰(zhàn)爭”。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一場“分布式”的革命正在悄然而致，直接挑戰(zhàn)后工業(yè)時代的“規(guī)模效益”的經(jīng)濟理念。
在人類信息整合能力不足時，只有通過規(guī)模經(jīng)濟來降低成本，增加效率。實現(xiàn)“大工業(yè)、大生產(chǎn)、大市場、大消費、大消耗”。當(dāng)信息技術(shù)發(fā)展之后，我們可以更加清楚地了解生產(chǎn)銷售和最終使用的全部過程，人們發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)情況下，規(guī)模未必能夠帶來效益，反而增加更多的資源耗散和環(huán)境代價--熵增加。
電力工業(yè)就是最好的一個例子，傳統(tǒng)上我們認為“大電廠、大電網(wǎng)、超高壓”是效率最高的方式，但是這是在轉(zhuǎn)換端來判斷問題，而且在“電”這一單產(chǎn)品一條件下的分析結(jié)果，如果在需求一側(cè)進行綜合資源對比分析，可能結(jié)論未必如此，大電廠與小電廠比較當(dāng)然發(fā)電效率是高的，但是由于燃料、排放的限制，大電廠只能遠離城市，首先發(fā)電之后的余熱無法利用，其次輸變電和配電又要增加電網(wǎng)和線路的損失，到了終端用戶的實際資源利用效率必然大打折扣。此外，建設(shè)輸電走廊和變電站需要消耗大量土地資源，發(fā)電之后的灰渣因為遠離城市無法制成建筑材料再加以利用。此外，城市不僅需要電力，同時還會需要熱力，為解決需求不得不再建設(shè)熱力廠，將寶貴的資源轉(zhuǎn)換成為低品位的采暖能量進行利用，增加了各種資源的耗散和浪費。因此，在需求側(cè)建立能源梯級利用設(shè)施被認為是解決問題的關(guān)鍵方法。1978年，美國為此修改的《公共事業(yè)法》允許這一類能效水平更高的用戶熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)施并網(wǎng)發(fā)電。隨之，歐洲、日本都相繼效法修改法律，使他們的法律體系和政府的管理機制能夠順應(yīng)這一時代的發(fā)展趨勢。
此后，由于天然氣的開發(fā)利用，使人們更加認識到應(yīng)對天然氣的能源設(shè)施并非越大越有效，首先因為天然氣比煤更加昂貴，中間環(huán)節(jié)的浪費變的不可忍受，同時它被利用之后的環(huán)境代價更小。此外，對于天然氣的利用技術(shù)非常靈活，人們可以根據(jù)用戶對于熱電冷多種能源的綜合需求，按照綜合效益最大化來確定規(guī)模，并向搭積木一樣組合系統(tǒng)，實現(xiàn)了以效益定規(guī)模的理想化的飛躍。
為了利用一切可以利用的能源來有效降低資源的耗散速度，人們開始積極利用一些可再生能源，并對各種資源實現(xiàn)綜合利用，由于資源量，能流密度和需求量的限制，社會需要一種更加便捷合理的系統(tǒng)來構(gòu)筑我們的能源體系。例如，垃圾壜癯『臀鬯沓У惱悠捎?、陵牂E械陌檣?，矿井瓦速?fù)煤查Z?，化工厂和钢厂的可葦D掀?，壹s骯こХ先取⒀共畹鵲齲換褂刑裟?，地瑞堒，小型水能，房P埽鎦誓艿瓤稍偕茉吹取I緇嵋笳匭虢⒁恢旨饒芄睦蠹一褂謎廡試?，訋密盪鮮褂謎叩睦嫻哪茉叢誦泄芾砘啤U庋桓齷剖紫仍諗分薜玫酵晟?，北棚堹家通过政府的强制干预和建立环疽r茉此笆棧頻齲行Ф糝屏死醋約鵲美婕諾淖枇?，使这种先进的能源利用方g?-分布式能源成為一種時尚和榮耀。此后，日本和美國也在積極地進行社會觀念上的轉(zhuǎn)變。
在需求側(cè)建設(shè)能源設(shè)施并非新鮮事，實際上世界上最早的電廠--愛迪生在紐約珍珠街建立的人類第一個發(fā)電廠就是一個需求側(cè)電源。但是，今天的分布式能源已經(jīng)是一種全新的概念，因為它融入信息技術(shù)的成果，將追求一個更新的目標。首先，分布式能源系統(tǒng)都擁有智能化的控制系統(tǒng)，并將多個系統(tǒng)或者各個子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)鏈接，其中包括發(fā)電設(shè)施、制冷換熱設(shè)施、儲能設(shè)施等等。這種鏈接一邊與用戶需求進行實時信息交互，實行互動優(yōu)化運行；另一邊，與相關(guān)的電網(wǎng)、燃氣管網(wǎng)、甚至環(huán)境排放監(jiān)控系統(tǒng)，以及周邊的分布式能源設(shè)施進行鏈接，實現(xiàn)多元協(xié)同優(yōu)化，這一目標的實現(xiàn)，不僅使用戶的系統(tǒng)更加經(jīng)濟有效，也使整個能源環(huán)境系統(tǒng)隨時可以得到優(yōu)化。
也許有人認為這是天方夜譚，從你的口袋里掏出你的手機看看，就會知道這并不遙遠，就信息技術(shù)而言，這根本算不了一會事，關(guān)鍵是我們是否決心朝著之一目標去努力。其實，無論我們是否選擇分布式能源，它都將是我們的必經(jīng)之路，因為資源快速耗散的現(xiàn)實是不以我們的意志為轉(zhuǎn)移的。信息時代的關(guān)鍵是每一個人可以通過互聯(lián)網(wǎng)和PC機直接參與其中，而分布式能源也是可以調(diào)動每一人、每一個家庭、每一個企業(yè)的積極性，讓民眾直接參與到資源的高效利用和環(huán)節(jié)污染的減排行動之中，分布式能源是一場人類可持續(xù)發(fā)展的“人民戰(zhàn)爭”。
分布式能源同時還依賴于社會化的服務(wù)體系的建立，由于它跨越了我們傳統(tǒng)的工業(yè)化社會分工，將暖通空調(diào)、發(fā)電、供熱制冷、燃氣、配電等不同的學(xué)科進行橫向整合，而每一個分布式能源項目又都很小，所以需要專業(yè)公司的支持，在國外這一產(chǎn)業(yè)被稱之為“能源服務(wù)公司(ESCo)”。能源服務(wù)公司與用戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同，或者直接投資用戶的能源設(shè)施并管理它們，用專家來解決用戶的能源利用問題，通過信息和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)來運營用戶的系統(tǒng)。將節(jié)能作為一個盈利市場加以經(jīng)營，再靠競爭來優(yōu)勝劣汰，實現(xiàn)節(jié)能工作的可持續(xù)發(fā)展。
分布式能源解決中國可持續(xù)發(fā)展問題的鑰匙
最近，中國社會科學(xué)院和中國科學(xué)院的專家和科學(xué)家們不斷向中國政府建議：應(yīng)積極發(fā)展分布式能源技術(shù)，來解決中國的能源和環(huán)境問題?？偫矸浅Ｖ匾暎群髢纱闻居嘘P(guān)部門認真研究，并將意見告知他本人。
國家發(fā)展與改革委員會能源局就此問題認真研究后，向溫總理報告中指出：
四版本教材編寫思路的共性:湘教版、魯教版、中圖版均選取德國魯爾區(qū)為例講述區(qū)域能源和礦產(chǎn)資源開發(fā)與發(fā)展的關(guān)系,只有人教版選取中國的案例,即山西煤炭資源的開發(fā)利用案例。雖然四版本選取的案例不同,但是教材編寫思路有其共同性,都是沿著圖1的思路編寫。
“活動”案例四版本均選擇中國的案例:中圖版選取資源枯竭型城市河南省焦作轉(zhuǎn)型案例、魯教版選取我國東北老工業(yè)基地改造、湘教版選取遼中南工業(yè)基地改造、人教版選取內(nèi)蒙古東部地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的案例。目的都是培養(yǎng)學(xué)生知識遷移、轉(zhuǎn)化、運用和問題探究能力,同時也為我國其它區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展探索可借鑒的經(jīng)驗。
知識結(jié)構(gòu)(人教版)如圖2。
知識之間內(nèi)在聯(lián)系如圖3。
二、目標導(dǎo)航(以人教版為例)
知識與技能:舉例辨別可再生與非可再生能源;分析說明山西省煤炭開發(fā)的優(yōu)勢條件;說出“三條產(chǎn)業(yè)鏈”建立的原因及產(chǎn)生的綜合效益;能推測出煤炭開發(fā)過程中可能會產(chǎn)生的生態(tài)破壞與環(huán)境污染問題;能夠理解和提出解決環(huán)境問題的措施。
過程與方法:通過案例分析,讓學(xué)生掌握分析“區(qū)域能源和礦產(chǎn)開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系”的一般思路和常用方法;初步掌握收集、使用圖文材料、統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析區(qū)域地理特征及解決區(qū)域地理問題的方法;學(xué)會使用比較方法去探究不同區(qū)域開發(fā)中所面臨的問題和解決措施上的共性與差異性。
情感、態(tài)度與價值觀:通過“區(qū)域能源和礦產(chǎn)開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系”的分析,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能意識、環(huán)保意識、責(zé)任共擔(dān)意識,樹立區(qū)域可持續(xù)發(fā)展觀念。
三、重難點分析
1.教學(xué)重點分析
山西省煤炭開發(fā)的優(yōu)勢區(qū)位條件是本節(jié)教學(xué)的重點。能源與礦產(chǎn)分布決定其區(qū)域的開發(fā)、利用方向,山西省具有煤炭資源豐富、開采條件好、市場廣闊、位置適中、交通便利等優(yōu)勢,具有這些優(yōu)勢區(qū)位條件才使山西省成為全國最重要的能源基地。開發(fā)條件不僅包括煤炭的儲量和開采條件,還包括位置、交通、市場等條件,這些條件同樣很重要,它們關(guān)系到該區(qū)域在全國能源供應(yīng)中的地位如何,還有助于環(huán)境問題的理解,即煤炭開采產(chǎn)生生態(tài)破壞問題,而煤炭的使用產(chǎn)生環(huán)境污染問題。
2.教學(xué)難點剖析
綜合利用的方法、措施是本節(jié)教學(xué)的難點。生產(chǎn)結(jié)構(gòu)單一,不僅經(jīng)濟效益低下,而且會帶來嚴重的生態(tài)破壞問題。結(jié)合本地鐵礦、鋁土豐富的優(yōu)勢,開展煤炭能源和礦產(chǎn)資源的綜合利用,建立三條產(chǎn)業(yè)鏈,變單一結(jié)構(gòu)為多元結(jié)構(gòu),取得良好的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益。綜合利用的方法、措施很多,山西省為何選擇“煤—焦—化”、“煤—鐵—鋼”、“煤—電—鋁”三條產(chǎn)業(yè)鏈,原因的探討以及產(chǎn)生綜合效益的分析有較大難度。
山西省煤炭能源基地建設(shè),是國家為加強能源保障而采取的措施,這與山西省的可持續(xù)發(fā)展并不完全一致,這是個難點,必須讓學(xué)生明確,否則不利于對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的理解。
“環(huán)境的保護與治理”既是本節(jié)教學(xué)的重點,又是一個難點。環(huán)境的保護與治理是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要舉措,是教材內(nèi)容教學(xué)的“歸宿”,是本節(jié)教學(xué)的重點之一。在這一標題下包括兩大問題,即能源資源的開發(fā)利用所產(chǎn)生的環(huán)境問題及其解決措施。煤炭的開采產(chǎn)生植被破壞、地面塌陷、水土流失等生態(tài)破壞問題,而煤炭的利用造成大氣、水體、固體廢棄物的污染等,這些問題多是現(xiàn)實客觀存在的,有的則表現(xiàn)得十分嚴重。針對生態(tài)破壞問題的治理,教材配插圖介紹了工程措施和生物措施,針對“三廢”污染則采取了一系列技術(shù)措施。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,才有可能從根本上解決生態(tài)環(huán)境問題:一是對原有重化工業(yè)進行調(diào)整,使產(chǎn)品向不深入加工、高附加值方向發(fā)展;二是大力發(fā)展農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和旅游業(yè),降低重化工業(yè)的比重。對幾種措施的理解,尤其是幾種措施綜合運用的理解,是教學(xué)一大難點。
四、教學(xué)建議
1.方法參考
(1)學(xué)案導(dǎo)學(xué)、師生互動。教師編寫學(xué)案,讓學(xué)生依據(jù)學(xué)案自學(xué),完成對主干知識的初步掌握,有利于課堂上師生有更多時間進行討論、交流,以發(fā)現(xiàn)深層次的問題,才有合作探究的機會,否則,缺少學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程,課堂合作學(xué)習(xí)、探究就會成為空中樓閣。
(2)描圖識記、圖形轉(zhuǎn)繪。例如,山西省主要鐵路干線和運煤專線,可采用讓學(xué)生描圖,增強識記,再采用空白圖轉(zhuǎn)繪方式,加深印象。同時,在山西煤炭外運過程中,以多種運輸方式綜合運輸完成,可增強提高綜合運輸能力的意識。為了說明山西省煤炭“市場廣闊”,教材41頁以圓形圖比較“中國與世界主要能源消費結(jié)構(gòu)”,教學(xué)過程中為加強學(xué)生對該問題的認識和印象,要求學(xué)生將圓形圖轉(zhuǎn)繪為柱狀圖,以加深理解。
(3)合作討論、辯證思考。“能源基地建設(shè)”是從國家角度而言,教學(xué)時可引導(dǎo)學(xué)生對教材中“三條措施”進行討論、評價,哪些符合山西省可持續(xù)發(fā)展?哪些不符合?讓學(xué)生初步認識小區(qū)域與大區(qū)域在發(fā)展中“對立統(tǒng)一”的關(guān)系。
(4)圖示引領(lǐng)、深化學(xué)習(xí)。對“環(huán)境的治理”建議使用示意圖(圖4),在示意圖中留下空白,讓學(xué)生讀圖思考、合作完成。
2.圖表使用
(1)圖3.7“山西省煤炭的綜合利用”?？山M織學(xué)生分為兩組,一組根據(jù)資源狀況分析三條產(chǎn)業(yè)鏈的形成原因;另一組通過比較,找出建立三條產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益。采用組內(nèi)合作、組間討論的形式完成。
(2)圖3.8“萬家寨引水工程”。①要求學(xué)生在圖3.4中,找出萬家寨的位置。(即山西省東北、黃河干流附近)②評價能源基地建設(shè)對該地水資源有何影響?(明確煤炭能源基地建設(shè)中要消耗大量水資源,該地水資源緊張,能源基地建設(shè)會加劇水資源緊張程度)③解決水資源緊張的措施。(建設(shè)引水工程)④萬家寨引水工程是否能解決山西省南部地區(qū)的水資源緊張問題?是否能解決山西省北部地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水?(萬家寨引水工程主要解決山西省中北部大、中城市的工業(yè)用水及生活用水,由于引水量不大,不能滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水需求,引水工程沒有延伸到山西省南部,因而不能解決南部用水緊張問題)
(3)圖3.10“露天采礦區(qū)生態(tài)建設(shè)理想模式”?？芍笇?dǎo)學(xué)生讀圖例,從分析各圖例功能入手,提出三個思考題供學(xué)生讀圖思考:①固沙草方格、喬木、灌木在圖示區(qū)域生態(tài)功能各是什么?它們的相對位置是否可以互相調(diào)換?②隔離壩的功能是什么?③如何實現(xiàn)采空區(qū)的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?最后歸納出生物措施、工程措施并舉。
(4)圖3.11“廢水回收利用”。建議設(shè)置讀圖思考題:①要求學(xué)生讀圖說出廢水來源有哪些?②圖示處理方法是什么?還可以采用哪些處理方法?③處理后的廢水如何利用?④廢水循環(huán)利用在該處有著更加特殊的意義,為什么?問題設(shè)置采用層層遞進、逐步深入的形式。
3.活動指導(dǎo)
(1)課堂活動指導(dǎo)。分組討論完成:結(jié)合第46頁“活動”和圖3.9“內(nèi)蒙古東部地區(qū)礦產(chǎn)資源分布”,采用列表比較方式,以突出比較方法的運用和比較意識的形成。表格設(shè)計如下(表1)。
(2)課外活動指導(dǎo)。收集安徽省淮北、淮南煤礦的相關(guān)資料,包括文字、圖片、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等資料,比較兩地煤炭資源開發(fā)條件的異同。在充分討論的基礎(chǔ)上為淮北市可持續(xù)發(fā)展提出幾條建議(提示:淮北與淮南相比,開采歷史悠久,是個老礦,煤炭接近枯竭,屬于資源枯竭型城市)。
環(huán)境問題是由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源所造成的。觸目驚心的環(huán)境問題主要有大氣污染、水質(zhì)污染、噪聲污染、食品污染、不適當(dāng)開發(fā)利用自然資源這五大類。環(huán)境污染威脅著生態(tài)平衡,危害著人體健康,制約著經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展,它讓人類陷入了困境,全世界各個大陸的農(nóng)業(yè)資源基地都在退化。
二、經(jīng)濟增長與能源的消耗
能源作為人類社會生產(chǎn)生活的先決條件,是一國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。中國是一個發(fā)展中國家,又是能源消費的大國。雖然短期內(nèi)我國各類能源沒有明顯的短缺問題,但同世界總體水平相比,中國能源產(chǎn)量進一步增加受到嚴重制約,每一種能源都存在著后備儲量不足的隱患。同時,能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與世界比有很大差異。
從分礦種三類能源礦產(chǎn)的儲采比上看,中國原油、天然氣和煤炭的儲采比均低于世界平均水平。其中,原油產(chǎn)能增長受到資源稟賦本身的制約,中國原油的供應(yīng)彈性相對其他國家較低。中國三類能源礦產(chǎn)產(chǎn)量僅次于美國、俄羅斯,居世界第三,同時產(chǎn)量上升勢頭較猛,上升幅度高于加拿大、美國、俄羅斯、南非等國,在世界所占的份額也在逐年上升。煤炭產(chǎn)量超過原油和天然氣的總和,2002年在煤炭、原油和天然氣的生產(chǎn)總量中,煤炭占77.8%、原油占18.8%、天然氣占3.51%;相比之下,世界能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)則在多年來一直保持原油、煤炭、天然氣三分天下的格局并以原油為主,2002年在世界煤炭、原油和天然氣的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中,煤炭、原油、天然氣各占總量的44%、28%和28%。
在中國,我們目前的能源結(jié)構(gòu)中70%是煤炭,由于我國長期堅持能源自給的發(fā)展方針和我國豐富的煤炭儲量,形成了以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)。我國在可再生能源開發(fā)方面,具有巨大的資源潛力,部分技術(shù)實現(xiàn)了商業(yè)化,產(chǎn)業(yè)也有一定發(fā)展,但無論在技術(shù)、規(guī)模、水平還是在發(fā)展速度上,與發(fā)達國家相比仍然存在較大的差距。水電、核電以及其它能源的儲備我國比較豐富,只是在一個人口大國人均起來就不多了。隨著經(jīng)濟發(fā)展對能源需求量的增加,能源供求矛盾突出。
三、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展
通過以上內(nèi)容我們可以看出,隨著我國經(jīng)濟的快速增長,對能源的需求和生態(tài)環(huán)境的壓力都在日益增加,要使能源發(fā)展?jié)M足經(jīng)濟增長的需求,同時使能源消費增長帶來的環(huán)境損失降低,必須采取環(huán)境和能源的可持續(xù)發(fā)展。
(一)走節(jié)約型經(jīng)濟路線
提倡節(jié)約能源,把經(jīng)濟的重心轉(zhuǎn)移到提高能源利用效率,是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。同時,能源生產(chǎn)、消費結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)了相應(yīng)調(diào)整。
至2009年底,全國累計關(guān)停小火電機組6006萬千瓦,提前一年半實現(xiàn)“十一五”關(guān)停5000萬千瓦的任務(wù),每年可節(jié)約原煤6900萬噸,減少二氧化硫排放約120萬噸,減少二氧化碳排放1.39億噸。為鼓勵淘汰小火電,國家累計核準清潔、高效、環(huán)保的“上大壓小”項目6552萬千瓦,另有4260萬千瓦開展了前期工作。全國燃煤火電機組平均供電標準煤耗由2005年底的每千瓦時370克,降至目前的342克,累計降低28克。2006年至今,由于燃煤火電機組煤耗降低、能效提高,全國累計節(jié)約原煤約2.1億噸。南方電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)五省節(jié)能發(fā)電調(diào)度試點積極推進,兩年來累計減排二氧化碳1850萬噸、二氧化硫10萬噸。我國主要工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品單位產(chǎn)值能耗是世界上最高的國家之一,比發(fā)達國家高30―80%,平均高40%左右。因此,必須實施全方位的強制節(jié)能戰(zhàn)略,同時我國節(jié)能的潛力空間也是巨大的。其具體對策,應(yīng)當(dāng)以認真貫徹《節(jié)約能源法》為基礎(chǔ),以促使節(jié)能落到實處,加大調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)的力度為目標,制定詳細的政策法規(guī),規(guī)范和引導(dǎo)所有產(chǎn)品的設(shè)計、制造。
(二)新能源的使用
21世紀發(fā)展可再生能源是減少環(huán)境污染和溫室氣體排放以及替代不可再生的礦物能源的必然要求,同時節(jié)約地利用不可再生能源的。我國可再生能源資源儲量豐富,生物質(zhì)資源、地?zé)崮苜Y源、海洋能資源等等,都有著廣闊的開發(fā)前景。目前雖已部分開發(fā)利用,但利用程度還很不夠,在礦物能源減少、環(huán)境日益惡化的今天,大力發(fā)展可再生能源是我國21世紀能源戰(zhàn)略的重要組成部分。
實施可再生能源戰(zhàn)略,首先必須有一個科學(xué)合理的長遠規(guī)劃,明確每個時間段的工作目標,并實施一系列的“可再生能源開發(fā)工程”。在此基礎(chǔ)上我們還必須要增加對可再生能源開發(fā)的研究和投入。全世界新能源領(lǐng)域投資額也在近年來不斷增長從2004年的275億美元到2005年的496億美元再到2007年的850億美元,可見,加大新能源領(lǐng)域的投入是解決能源和環(huán)境問題的有效途徑。
(三)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)
一、建平縣農(nóng)村能源、資源現(xiàn)狀
建平縣位于中國遼寧省西部，屬北溫帶海洋性季風(fēng)氣候向大陸性氣候過渡區(qū)。全縣總?cè)丝?7.5萬，現(xiàn)轄5個街道、14個鎮(zhèn)、9個鄉(xiāng)、其中1個民族鄉(xiāng)、2個畜牧農(nóng)場。全縣總面積4,865平方公里，總耕地面積219萬畝，人均擁有耕地4畝。全縣有林面積320萬畝，森林覆蓋率達36%，擁有世界最大的100萬畝人工沙棘林，年產(chǎn)沙棘果1萬噸以上。農(nóng)村能源資源十分豐富，但目前農(nóng)村能源短缺卻普遍存在。主要原因是分布不均，開發(fā)不充分、利用不合理、能源利用率水平低所致。
二、農(nóng)村能源來源
1.薪柴資源
薪柴資源包括用材林、薪炭林、防護林等能夠提供薪柴的各種林，目前理論蘊藏量（實物量）為72.493萬t，每年可供合理開發(fā)量29.16萬t（實物量），折標準煤為16.99萬t，農(nóng)業(yè)人口年人均為68.85kg，其薪柴資源見表1。表1 建平縣農(nóng)村薪柴資源一覽表
2.秸稈資源
農(nóng)作物秸稈及各種草類作為燃料的利用方式，是直接燃燒，它是農(nóng)村的主要能源資源，其作物秸稈資源見表2。表2 建平縣農(nóng)村作物秸稈資源一覽表
從表2可見，秸稈理論蘊藏量77.82萬t，可供能源開發(fā)量為61.23萬噸，折標煤31.62萬t，全市農(nóng)業(yè)人口人均占有量為128.11kg。
3.太陽能、風(fēng)能能源
太陽能資源豐富，輻射量140大卡/ cm2?年，日照時數(shù)2900小時/年，日照百分率大于65%，冬季可高達70%。太陽能資源居遼寧首位，在全國也居高值區(qū)。按目前太陽能集熱器60-70%效率計算，夏季每平方米集熱器可收集到9.7萬大卡的有效熱量，約相當(dāng)于14kg標煤；冬季太陽高度角較低，使南面可獲得較大熱量，陽光射入房間進深可達4-6米，為節(jié)能型建筑提供了優(yōu)越條件。
風(fēng)能資源較好，70m高處的年平均風(fēng)速為5.8m/s，年平均風(fēng)功率密度225.6W/m2；50m高處的年平均風(fēng)速為5.6 m/s，年平均風(fēng)功率密度206.9W/m2；30m高處的年平均風(fēng)速為5.3m/s，年平均風(fēng)功率密度183.7W/m2；10m高處的年平均風(fēng)速為4.9m/s，年平均風(fēng)功率密度159.6W/m2。70m高度年有效風(fēng)力小時數(shù)位6835小時，風(fēng)電場風(fēng)能資源等級為國標（GB/T18710-2002）2級標準。
4.其它資源
建平縣水利資源極為欠缺，發(fā)電量極少；沼氣資源現(xiàn)雖有1500戶，但利用率不足38.2%，資源量很低；低熱值燃料資源豐富，全縣現(xiàn)已探明油母頁巖儲量1250萬t，焦油儲量8547.9萬t，煤矸石儲量3438萬t，目前基本沒開采應(yīng)用。
5.農(nóng)村能源的現(xiàn)狀和問題
建平縣農(nóng)村地區(qū)人口多，經(jīng)濟較發(fā)達，但存在農(nóng)村能源開發(fā)不系統(tǒng)、不全面、利用率不高。農(nóng)村能源存在的問題歸納起來主要有以下幾方面:
5.1農(nóng)村能源利用效率低，能源浪費和短缺并存
農(nóng)村生活用能中，薪柴和秸稈等傳統(tǒng)的生物質(zhì)能的使用絕大部分采取傳統(tǒng)爐具直接燃燒的方式，能源的有效轉(zhuǎn)換率僅為10%―20%。
5.2農(nóng)村能源消費對生態(tài)與環(huán)境的壓力大
農(nóng)村能源對生態(tài)與環(huán)境的壓力來自開采和使用兩個方面。目前煤炭在農(nóng)村能源中占有很大比例，薪柴作為農(nóng)村生活用能最主要的來源，目前仍占20%左右，其過度采集是導(dǎo)致森林植被破壞的原因之一。在使用能源方面，燃煤燒柴釋放出大量溫室氣體和污染物，也使得農(nóng)村環(huán)境污染問題越發(fā)嚴重。
5.3農(nóng)村能源可持續(xù)發(fā)展機制仍不完善
從政府到農(nóng)民和相關(guān)企業(yè)，能源意識不強，造成了農(nóng)村能源利用的低效和浪費。農(nóng)村能源宏觀管理體系不健全、管理混亂的問題，仍然比較嚴重。
三、農(nóng)村能源可持續(xù)發(fā)展的對策建議
目前，農(nóng)村能源的短缺，已成為制約建平縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、農(nóng)民生活水平的提高，乃至自然環(huán)境改善的主要因素，迫切需要能源建設(shè)跟上去。根據(jù)建平縣的實際情況，我認為農(nóng)村能源的發(fā)展必須以生態(tài)建設(shè)為中心，堅持“開源節(jié)流”的原則，采取一系列切實可行、卓有成效的措施。
1.綜合開發(fā)利用太陽能
充分利用各季節(jié)光熱資源，調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和作物品種布局，采用地膜覆蓋增溫技術(shù)提高產(chǎn)品產(chǎn)量，形成規(guī)模效益。積極發(fā)展民用被動式太陽房綜合配套建設(shè)，解決群眾過冬難、耗能大的問題。依據(jù)不同條件、不同層次的需求，引進、推廣和開發(fā)利用太陽能熱水器、太陽灶，力爭“十二五”期間每年新增太陽能熱水器1萬，“十二五”期末農(nóng)村基本實現(xiàn)太陽能熱水器。
2.多元化發(fā)展沼氣
建平縣現(xiàn)有沼氣綜合利用戶近千戶，北方寒冷地區(qū)沼氣的發(fā)展必須與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，提高經(jīng)濟效益以吸引群眾。建平縣采取的沼氣池與塑料大棚結(jié)合，不但從根本上解決了北方沼氣池過冬難問題，同時與種植、養(yǎng)殖業(yè)緊密結(jié)合，將大型養(yǎng)殖場糞便發(fā)展沼氣，利用沼氣發(fā)電；兩個臨近村可利用桔桿作為資源發(fā)展沼氣，利用沼氣取暖、照明；太陽能資源豐富，可利用太陽能資源，建設(shè)太陽能路燈，如果60多個行政村將有一半實行了沼氣供熱、燃氣，可為全國節(jié)能減排作出貢獻，同時也提高了經(jīng)濟效益。
3.搞好鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)節(jié)能
建平縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)普遍是設(shè)備陳舊、生產(chǎn)方式與技術(shù)落后、耗能高。萬元產(chǎn)值能耗達10噸標煤，部分行業(yè)高達28.60噸標煤以上。節(jié)能對鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，勢在必行，要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將耗能高、技術(shù)條件差、產(chǎn)品又達不到要求的企業(yè)，實行關(guān)停并轉(zhuǎn)。并要規(guī)定合適的節(jié)能指標，總結(jié)節(jié)能經(jīng)驗，加以推廣。
4.制定經(jīng)濟激勵政策
一些國外學(xué)者對中國經(jīng)濟增長過程中能源消費強度變動趨勢及原因進行了研究。Jonathan & David認為20世紀90年代末,中國經(jīng)濟緩慢增長的同時能源消費量顯著下降是眾多因素共同作用的結(jié)果。例如,能源質(zhì)量的快速提高,工業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,國有以及非國有廠家的關(guān)閉,能源利用效率的提升,天然氣以及電力消費比重的增加等。并認為經(jīng)濟緩慢增長,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,更廣泛的經(jīng)濟體制改革以及一系列環(huán)境和能效政策的實施不僅帶來目前能源消費量的下降,也將進一步促進長期能源消費量和溫室氣體排放量的減少[1]。Thomas卻認為雖然中國低耗能產(chǎn)業(yè)在1997-2000年期間發(fā)展迅速,但是三年內(nèi)單位GDP能耗下降近30%,讓人難以置信,并由此推斷,從1998年開始中國對于真實GDP增長的統(tǒng)計存在夸大成份[2]。面對國外學(xué)者的質(zhì)疑,國內(nèi)學(xué)者對中國能源消費強度變化及其主要影響因素進行了大量的分析和研究。史丹認為結(jié)構(gòu)變動是影響我國能源消費的主要因素[3],對外開放對提高能源利用效率具有顯著作用,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整提高了能源投入產(chǎn)出率;經(jīng)濟體制改革對能源低效率的改進,是能源消費呈現(xiàn)出負增長的重要因素[4]。Zhang基于29個工業(yè)部門能源消費和附加值數(shù)據(jù)集,運用無殘差分解法對結(jié)構(gòu)與能源強度變動的相對重要性進行了驗證,分析結(jié)果表明能源強度的下降是關(guān)鍵所在[5]。目前多數(shù)研究以中國總體能源為對象,對中國能源發(fā)展的地域差異往往關(guān)注不夠。有鑒于此,本文以2007年中國各省區(qū)能源、社會經(jīng)濟和環(huán)境統(tǒng)計為數(shù)據(jù)源,綜合全國各省(市、區(qū))能源發(fā)展戰(zhàn)略的研究報告、文獻等調(diào)查數(shù)據(jù),借助于SPSS統(tǒng)計分析、改進的熵值法以及GIS軟件,對中國能源可持續(xù)發(fā)展(Sustainable Energy Development, SED)區(qū)域差異及其影響因素進行定量分析,在明晰中國能源可持續(xù)發(fā)展區(qū)域差異和主要影響因素的基礎(chǔ)上,刻畫2006年中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展程度,探討與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展實踐相結(jié)合的能源可持續(xù)發(fā)展措施將具有十分重要的應(yīng)用價值。
1 中國能源可持續(xù)發(fā)展內(nèi)涵
“可持續(xù)發(fā)展”究其本質(zhì),就是要統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展,處理好經(jīng)濟建設(shè)、人口增長與資源利用、生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)系,推動整個社會走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路[6]。具體到能源可持續(xù)發(fā)展,要求能源安全供給、經(jīng)濟競爭力和環(huán)境可持續(xù)性三者統(tǒng)籌兼顧,其中能源安全供給是能源可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容;經(jīng)濟競爭力為可持續(xù)能源提供有力保障;環(huán)境可持續(xù)性是可持續(xù)能源的基本前提。
能源安全是可持續(xù)能源的核心內(nèi)容。張雷認為國家能源安全概念是由兩個有機部分組成即能源供應(yīng)的穩(wěn)定性(經(jīng)濟安全性)與能源使用的安全性。能源供應(yīng)的穩(wěn)定性是指滿足國家生存與發(fā)展正常需求的能源供應(yīng)保障的穩(wěn)定程度。能源使用的安全性是指能源消費及使用不應(yīng)對人類自身的生存與發(fā)展環(huán)境構(gòu)成任何威脅[7]。確切的來說,張雷所闡述的是廣義能源安全的概念,它是能源供給穩(wěn)定、經(jīng)濟安全以及環(huán)境友好眾多目標的集合。由于能源供需矛盾是導(dǎo)致能源危機產(chǎn)生的直接原因,因此,在本文中我們僅從狹義上把能源安全定義為一定地域和時間范圍內(nèi),能源供應(yīng)對于能源需求的保證程度。
經(jīng)濟競爭力為可持續(xù)能源提供有力保障。經(jīng)濟競爭力的提升可以從供給和需求兩方面為可持續(xù)能源提供有力保障。從供給面出發(fā),經(jīng)濟競爭力的提高有利于整體經(jīng)濟實力提高和科學(xué)技術(shù)進步,從而能夠提供更多的資本和技術(shù),調(diào)動更多社會資源投入到替代性能源、清潔能源以及節(jié)能技術(shù)的研發(fā)當(dāng)中,從增強供給能力的角度來保障能源的可持續(xù)發(fā)展;從需求出發(fā),經(jīng)濟競爭力的提升必將促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換升級,能源使用效率的提升和能源強度的下降。經(jīng)濟競爭力的提升,能夠從“開源”與“節(jié)流”兩方面保障能源的可持續(xù)利用。
環(huán)境可持續(xù)性是可持續(xù)能源的基本前提。環(huán)境是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ),發(fā)揮著提供物質(zhì)資源和消納廢棄物的作用。環(huán)境可持續(xù)為可持續(xù)能源的實現(xiàn)提供物質(zhì)上的保證和環(huán)境上的支撐,是能源可持續(xù)發(fā)展的基本前提。
有鑒于此,中國能源可持續(xù)發(fā)展需要從能源安全、經(jīng)濟競爭力以及環(huán)境可持續(xù)性三個角度入手,在充分認識三者之間作用機理的基礎(chǔ)上,協(xié)調(diào)好三者之間的關(guān)系,促進三者共同發(fā)展(圖1)。
沈鐳等:中國能源可持續(xù)發(fā)展區(qū)域差異及其因素分析
中國人口•資源與環(huán)境 2010年 第1期2 中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價2.1 中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展指標體系構(gòu)建
在綜合考察與借鑒能源可持續(xù)發(fā)展研究成果的基礎(chǔ)上[8-10],依據(jù)科學(xué)、系統(tǒng)、全面、客觀、實用和可操作的指導(dǎo)思想,遵循能源安全供給、經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境可持續(xù)的原則構(gòu)建了區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展指標體系。試圖從定量的角度來分析中國能源可持續(xù)發(fā)展程度的區(qū)域性差異,明確目前影響我國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素,在此基礎(chǔ)上探討與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展實踐相結(jié)合的能源可持續(xù)發(fā)展
圖1 中國能源可持續(xù)發(fā)展的路徑選擇
Fig. 1 The path choice of China's sustainable energy development (SED)
措施。具體來說,中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展指標體系由4個目標、9個度量層指標以及27個具體指標構(gòu)成(表2)。四個目標分別為:目標1:能源足量、可持續(xù)、合理供給;目標2:能源與水、土地、森林等資源配套能力;目標3:國家可持續(xù)能源政策與地區(qū)規(guī)劃的融合,減緩環(huán)境資源的損耗;目標4:環(huán)境可持續(xù)性。九個度量層指標分別為:儲產(chǎn)比,產(chǎn)消比,水資源利用,土地利用,森林資源利用,能源與經(jīng)濟的協(xié)調(diào),經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào),“三廢”排放,碳排放。
2.2 中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展的定量評價
2.2.1 區(qū)域能源可持續(xù)性因子分析
采用因子分析法對我國31個省市2006年區(qū)域能源可持續(xù)性進行綜合評估。因子分析法最主要的特點是在具有復(fù)雜關(guān)系的多因素變量中,通過數(shù)據(jù)的標準化處理和數(shù)學(xué)變換,濃縮析取出公因素,并以之來描述和代替原始變量,以反映和解釋原始變量之間的復(fù)雜關(guān)系[11,12]。因子分析法計算獲得的特征值和方差貢獻率如表1所示;旋轉(zhuǎn)后的因子負載矩陣如表2所示;公因素綜合得分及排序如圖2所示。
由表1可知,前8個因子的特征值大于1且其累計貢獻率為83.37%。說明這八個因子反映了原變量絕大多數(shù)信息。為了達到精簡的目的,變量通過旋轉(zhuǎn)后提取前8個特征根大于1的因子,分別為F1、F2……F8。
經(jīng)過方差最大法正交旋轉(zhuǎn)后,各因子的含義比較清晰。F1因子代表的是煤炭儲產(chǎn)比、單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗與全國平均水平之比、單位地區(qū)生產(chǎn)總值電耗與全國平均水平之比等7項指標,這些指標絕大部分是為了減緩環(huán)境資源的損耗,用以衡量國家可持續(xù)能源政策與地區(qū)規(guī)劃融合程度的能源政策因子與環(huán)境可持續(xù)指標,由此F1因子可以稱為能源政策與環(huán)境調(diào)控因子。
由于工業(yè)固體廢物處置率、電力產(chǎn)消比、天然氣儲產(chǎn)比與石油產(chǎn)消比、可再生能源占能源消費總量比重、單位地區(qū)生產(chǎn)總值工業(yè)污染投資比重分別在F4、F5、F6、F7、F8因子具有較大載荷。依據(jù)指標含義將F4、F5、F6、F7、F8因子分別命名為工業(yè)固體廢棄物處置因子、電力供應(yīng)能力因子、油氣供應(yīng)潛力因子、可再生能源因子、污染治理因子。
通過因子負荷矩陣,可以將F1、F2、F3、F4、F5……F8與原始指標值的關(guān)系用線性組合表示:xi=ai1fi+ai2f2+ai3f3+aimfm+uili=1,2,…27;1,2,…8。以旋轉(zhuǎn)后各因子的方差貢獻率為權(quán)重,得出各地區(qū)的可持續(xù)能源綜合指數(shù)F(見圖2),計算公式為:
2.2.2 區(qū)域能源可持續(xù)性熵值法評價
熵值法與因子分析法在確定指標權(quán)數(shù)時同屬于客觀賦權(quán)法,兩者的區(qū)別在于:因子分析法從眾多的變量中濃縮析取出少數(shù)幾個公共因子,減少了評價指標維數(shù),然后根據(jù)公共因子對總方差的解釋力度確定權(quán)重;而熵值法是根據(jù)各項指標值的變異程度來確定指標權(quán)重,不能減少評價指標維數(shù);因子分析中因子與變量是線性函數(shù)關(guān)系,而熵值法的綜合評價結(jié)果與變量不是線性函數(shù)關(guān)系。由于因子分析法的普及面廣,其評價結(jié)果具有一定權(quán)威性[13];而熵值法評價較為簡單,具有一定的合理性。通過兩種客觀評價方法,從不同角度對區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展情況進行評價,能夠更加全面、合理地揭示現(xiàn)階段我國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展信息。
因此,接下來運用熵值法對區(qū)域能源可持續(xù)性進行評估。在用熵值進行評價時,時常會遇到一些極端值,在本項目的指標中,選取了石油、天然氣儲產(chǎn)比與產(chǎn)銷比。絕大部分省份的這些指標值為0。在熵值法確定權(quán)數(shù)的過程
利用非參數(shù)統(tǒng)計方法――等級相關(guān)法[15]來說明這兩種評價方法評價結(jié)果的密切程度。等級相關(guān)是一種特殊的直線相關(guān)分析法。斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù)是把兩個變量排序變?yōu)榈燃壟判?然后計算相關(guān)系數(shù)。令斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù)為ρ,di為每一對樣本的等級之差,然后用以下公式計算斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù):
ρ=1-6∑ni=1d2in3-n其中,n為等級的項數(shù)。斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù)ρ=0.934,表明因子分析法與改進的熵值法評價結(jié)果高度相關(guān)。
2.2.4 中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展聚類分析
為了進一步研究能源可持續(xù)發(fā)展區(qū)域之間的差異,分別依據(jù)因子分析、改進的熵值分析評價結(jié)果,對31個省、市、自治區(qū)、直轄市能源可持續(xù)發(fā)展情況進行聚類分析。本文采用最常用分層聚類法,根據(jù)指標特征,選擇平方歐式距離測度相似性,離差平方和法作聚類分析。
由于因子分析法與改進的熵值分析法均具有一定的合理性和有效性,為了使分析結(jié)果更加客觀、科學(xué),我們把基于因子分析的區(qū)域能源可持續(xù)度與基于改進的熵值評價法區(qū)域能源可持續(xù)度進行綜合集成,運用聚類分析法,得到中國區(qū)域能源可持續(xù)度聚類結(jié)果,見表3。結(jié)果表明:
3 結(jié)論與啟示
3.1 結(jié)論
3.1.1 中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展主要影響因素
根據(jù)總方差解釋表(表1),在27個因子當(dāng)中,前8個因子解釋83.37%的總體方差,成為當(dāng)前制約能源可持續(xù)發(fā)展的重要因素,其中,F1解釋23.7%,F2、F3分別解釋12%左右,F4、F5、F6分別解釋8%左右,F7解釋6.9%,F8解釋5.4%,有鑒于此,可以得出以下結(jié)論:
3.1.1.1 可持續(xù)能源政策與環(huán)境可持續(xù)度是制約能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因子
能源政策與環(huán)境調(diào)控因子(F1)是所提取的8個主因子中,對總方差解釋力度最大的因子。除此之外工業(yè)固體廢棄物處置因子(F4)、污染治理因子(F8)對總方差的解釋分別為8.5%、5.4%。國家可持續(xù)能源政策與地區(qū)規(guī)劃的融合,減緩環(huán)境資源的損耗目標下的具體指標――單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗與全國平均水平之比、單位地區(qū)生產(chǎn)總值電耗與全國平均水平之比(在第一主因子上具有較大載荷),單位地區(qū)生產(chǎn)總值工業(yè)污染治理投資比(即污染治理因子,在第八主因子上具有較大載荷)均與可持續(xù)能源政策在本區(qū)域的執(zhí)行情況有關(guān)。而環(huán)境可持續(xù)性目標下的具體指標――單位地區(qū)生產(chǎn)總值工業(yè)二氧化硫排放量、單位地區(qū)生產(chǎn)總值煙塵排放量以及單位地區(qū)生產(chǎn)總值工業(yè)粉塵排放量(在第一主因子上具有較大載荷),工業(yè)固體廢棄物處置率(在第四主因子上具有較大載荷),均與環(huán)境可持續(xù)性密切相關(guān)。由此判斷,現(xiàn)階段,可持續(xù)能源政策與環(huán)境可持續(xù)度是制約能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
3.1.1.2 能源與森林、土地資源的配套能力是能源可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)
森林資源因子(F2)與土地因子(F3),對總方差的解釋力度分別為12.3%、11.1%,二者分別在森林覆蓋率、森林蓄積量占活立木總蓄積量,土地面積占全國比重和農(nóng)用地占全國比重等與森林和土地資源相關(guān)的指標上具有較大載荷,而上述指標均隸屬于目標2能源與水、土、森林等資源配套能力的范疇,據(jù)此,我們可以判斷,能源與森林、土地資源的配套能力是能源可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
3.1.1.3 能源供應(yīng)能力是能源可持續(xù)發(fā)展的核心所在
電力供應(yīng)能力因子(F5)、油氣供應(yīng)潛力因子(F6)、可再生能源供應(yīng)因子(F7)均屬于能源供應(yīng)范疇,對總方差的解釋力度分別為7.8%、7.6%和6.9%,三者對總方差的解釋力度之和超過了20%。能源可持續(xù)發(fā)展首先必須保障能源安全,而能源安全的關(guān)鍵在于能源的可持續(xù)供應(yīng),因此,能源供應(yīng)能力是能源可持續(xù)發(fā)展的核心所在。
3.1.2 中國能源可持續(xù)發(fā)展區(qū)域差異情況
3.1.2.1 中國東、中、西部地區(qū)能源可持續(xù)發(fā)展差異情況
根據(jù)中國東、中、西劃分標準,按照因子分析法、熵值法評價結(jié)果來分別計算中國東、中、西部能源可持續(xù)發(fā)展差異情況。從中國東、中、西部能源可持續(xù)發(fā)展差異情況來看,兩種方法評價結(jié)果顯示:東部地區(qū)能源發(fā)展可持續(xù)度分別為-0.346,2.751;中部地區(qū)能源發(fā)展可持續(xù)度分別為0.078,3.064;西部地區(qū)能源發(fā)展可持續(xù)度分別為0.346,3.24。由此可以判斷,西部地區(qū)是中國能源可持續(xù)性最強的地區(qū),中部次之,東部能源可持續(xù)性最弱。
3.1.2.2 中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展差異情況
根據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心劃分的區(qū)域:南部沿海地區(qū)、東部沿海地區(qū)、北部沿海地區(qū)、東北地區(qū)、長江中游地區(qū)、黃河中游地區(qū)、西南地區(qū)和西北地區(qū)[16]。分別按照因子評價、熵值法評價結(jié)果,計算各個區(qū)域能源發(fā)展可持續(xù)性情況即中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展差異情況(見圖4)。
無論是因子分析法還是改進的熵值法評價結(jié)果均表明:中國區(qū)域中能源可持續(xù)性最強的三大區(qū)域分別為大西北地區(qū)、西南地區(qū)和黃河中游地區(qū);最弱的為東部沿海地區(qū)、北部沿海地區(qū)和南部沿海地區(qū)。除此之外,東北地區(qū)能源可持續(xù)性優(yōu)于長江中游地區(qū),居于第四的位置?？傮w來看,中國能源可持續(xù)性沿海最弱,東北和長江中游地區(qū)次之,大西北、西南和黃河中游地區(qū)最強。
3.2 啟示
3.2.1 多元化發(fā)展,提升能源供應(yīng)能力
能源的持續(xù)、穩(wěn)定、安全供應(yīng)是區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展的核心所在。能源供應(yīng)能力的大小,直接關(guān)系到區(qū)域能源可持續(xù)度的高低?，F(xiàn)階段,我國能源供應(yīng)能力主要由電力供應(yīng)能力、油氣供應(yīng)潛力、可再生能源供應(yīng)能力所決定,其中,電力供應(yīng)能力最為關(guān)鍵,依次為油氣供應(yīng)潛力、可再生能源供應(yīng)能力。提高能源供應(yīng)能力需從以下方面入手:首先,針對電力供應(yīng)能力來說, 目前我國電力工業(yè)已進入大機組、大電廠、大電網(wǎng)、超高壓、自動化和信息化的階段[17]。在充分考慮未來新產(chǎn)品、新技術(shù)、引入信息技術(shù)改造傳統(tǒng)行業(yè),引入競爭機制提升電力行業(yè)整體運行效率的基礎(chǔ)上,促進以煤為主的發(fā)電能源逐步朝多元化的方向發(fā)展。大力推進水電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等的發(fā)展,提升我國電力供應(yīng)能力。其次,在開源節(jié)流,充分利用兩種資源的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展生物乙醇和生物柴油技術(shù),增強油氣供應(yīng)潛力。第三,完善價格體系,促進可再生能源快速發(fā)展?，F(xiàn)階段,除了小水電、太陽能熱水器、以及沼氣等為數(shù)不多的幾項可再生能源利用技術(shù)已經(jīng)市場化之外,絕大部分可再生能源技術(shù)尚停留在研發(fā)階段。不僅如此,對于已經(jīng)處于市場化階段的可再生能源技術(shù),在現(xiàn)有價格體系下(沒考慮環(huán)境外部效應(yīng)),與常規(guī)能源相比亦缺乏競爭優(yōu)勢,因此,完善價格體系,是助推可再生能源快速發(fā)展的必經(jīng)途徑?？傊?現(xiàn)階段要提升中國能源供應(yīng)能力,需要多元化的發(fā)展思維。
3.2.2 建立健全環(huán)境稅收制度,增強環(huán)境可持性
環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是能源可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。本文評價結(jié)果表明,環(huán)境可持續(xù)是現(xiàn)階段制約中國區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素,而“三廢”排放是影響環(huán)境可持續(xù)性的主要方面。理論和實踐證明,在完善的環(huán)境稅制下,征收環(huán)境稅可以促使資源環(huán)境等外部成本“內(nèi)部化”,能夠有效改變生產(chǎn)者、消費者破壞環(huán)境、浪費資源的行為;激勵資源節(jié)約、環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及節(jié)約資源、保護環(huán)境良好社會風(fēng)氣的形成,環(huán)境稅制是一種有效的環(huán)境經(jīng)濟政策。中國目前涉及環(huán)境保護方面的稅種雖然占稅收收入的總體比重呈逐年上升趨勢,但這些稅種大多并不直接以環(huán)境保護為目的,針對性不強,并且大多具有臨時性、階段性、缺乏系統(tǒng)性[18]。與此同時,我國環(huán)境形勢日益嚴峻,節(jié)能減排面臨挑戰(zhàn)。有鑒于此,建立完善的環(huán)境稅收制度,是當(dāng)前扭轉(zhuǎn)環(huán)境不斷惡化,完成節(jié)能減排任務(wù),實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。建立健全環(huán)境稅收制度需從以下三個方面入手: 首先,明確環(huán)境稅收制度的稅收要素。如征稅主體、納稅人、稅率、減免稅[19]等。其次,建立基于環(huán)境資源成本的合理價格形成機制。由于現(xiàn)行價格形成機制無法將環(huán)境資源等外部成本“內(nèi)在化”,從而不能真實反映經(jīng)濟增長的資源環(huán)境代價。第三,不斷完善環(huán)境稅法,為環(huán)境稅的執(zhí)行提供法律依據(jù),提高環(huán)境稅收效率。
4.2.3 因地制宜,促進區(qū)域能源可持續(xù)發(fā)展
本文研究結(jié)果顯示,目前,西部地區(qū)是中國能源可持續(xù)性最強的地區(qū),中部次之,東部沿海地區(qū)能源可持續(xù)性最弱,中國能源可持續(xù)性區(qū)域差異顯著?，F(xiàn)階段,由于各地區(qū)能源可持續(xù)性制約因素大體相似,但側(cè)重點仍存在一定差異,因此,提升區(qū)域能源可持續(xù)度仍需因地制宜。對于東部地區(qū)而言,首先,需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷改進其能源利用效率,降低能耗水平,促進能源政策與區(qū)域規(guī)劃的不斷融合;其次,充分利用東部較為完善的市場制度、雄厚的經(jīng)濟基礎(chǔ)以及居民的消費意識,率先開展環(huán)境稅的試點工作,用經(jīng)濟手段調(diào)節(jié)市場主體的環(huán)境污染行為,增強環(huán)境的可持續(xù)性;第三,加快太陽能、海上風(fēng)能以及地?zé)崮?東南沿海地帶)等可再生能源的發(fā)展,改善東部能源消費結(jié)構(gòu),促進能源供給的持續(xù)、穩(wěn)定、安全供給。中部地區(qū),首先,加快小水電、風(fēng)電和生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展,增強中部電力供應(yīng)能力;其次,大力推廣農(nóng)村戶用沼氣技術(shù),加快生物乙醇和生物柴油的發(fā)展以彌補中部在油氣方面的不足;第三,提升工業(yè)固體廢棄物的處置率。西部地區(qū)進一步提升能源可持續(xù)度,首先,需提高能源利用效率。短期來看,能源可持續(xù)性在全國居于首位,但是其能源利用效率卻遠遠落后于東部和中部地區(qū)。西部能源可持續(xù)度與能源利用效率倒置。其次,加大對環(huán)境污染治理的力度。
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Regional Differences and Influencing Factor for Sustainable Energy Development of China
SHEN Lei1 LIU Litao1,2
引言
在現(xiàn)代經(jīng)濟系統(tǒng)中，能源是經(jīng)濟發(fā)展中不容忽視的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，發(fā)揮著不可替代的重要作用。但是由于當(dāng)前人們對化石能源的過分依賴，致使化石能源問題已成為當(dāng)前各個生產(chǎn)領(lǐng)域的主要問題。化石能源在當(dāng)前社會發(fā)展中促進了世界各國經(jīng)濟的快速增長，但是其在利用的過程中所帶來的各種環(huán)境問題和生態(tài)問題卻成為世界經(jīng)濟發(fā)展中呈現(xiàn)出負效應(yīng)的關(guān)鍵。
化石能源使用對經(jīng)濟發(fā)展的負效應(yīng)，主要是隨著人類社會發(fā)展中對石油資源的不斷開采，各個國家的石油儲存量不斷的縮小和減少。作為不可再生能源的重要組成成分之一，其隨著儲存量的不斷減少而價格要求日益增加。使得經(jīng)濟系統(tǒng)產(chǎn)生重大的影響而變得脆弱。因此通過科學(xué)方式對不可再生能源問題進行改革和探究成為當(dāng)前人類發(fā)展中最值得探究的重點形式。建立有關(guān)能源資源約束、環(huán)境污染的內(nèi)生經(jīng)濟增長數(shù)學(xué)模型，已成為經(jīng)濟發(fā)展中人們探究的重點，更是針對化石能源的使用和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展結(jié)合分析而使其能夠穩(wěn)定合理發(fā)展的基礎(chǔ)。
化石能源資源的有限性和耗竭性是對經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重大威脅之一，所謂凡是有利必有弊，這種趨勢之下為可再生能源產(chǎn)業(yè)的興起帶來了發(fā)展機遇。作為新興綠色產(chǎn)業(yè)，其市場化發(fā)展的驅(qū)動力就是通過不可再生能源的日益匱乏和價格的提高而造成對新型能源的認識和利用的不斷提高?？稍偕鍧嵞茉幢貙⒆罱K替代化石能源，使得能源產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)合理有效的發(fā)展前景和模式，并且能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境系統(tǒng)實現(xiàn)良好的發(fā)展前景和應(yīng)用措施。由于受到市場價格、技術(shù)水平和開發(fā)成本的限制，可再生能源在發(fā)展和應(yīng)用的過程中是一個漫長的發(fā)展過程，其發(fā)展道路更是充滿艱辛和奮斗的。
1. 模型的建立
1.1含能源投入的生產(chǎn)函數(shù)
鑒于能源是我國經(jīng)濟發(fā)展中不可完全替代的限制性要素，本文將能源作為宏觀經(jīng)濟生產(chǎn)函數(shù)中一個單獨的投入要素；考慮到我國勞動投入對生產(chǎn)函數(shù)幾乎沒有影響，為討論方便，這里假定勞動力總數(shù)為常數(shù)并標準化為1；假設(shè)生產(chǎn)函數(shù)為Cobb-Douglas型且規(guī)模報酬不變，其中，Y為國民經(jīng)濟系統(tǒng)的產(chǎn)出、K為資本存量、層為能源投入總量，它們均為時間t的函數(shù)，A是綜合技術(shù)進步系數(shù)，a、p是彈性系數(shù)。
1.2可再生替代能源及開發(fā)投資
f為第t年年投入市場的可再生清潔能源總量；y（f）為每年島（t）在社會總的年度能源消費中所占的比例，簡稱替代率，滿足為第t年度對替代可再生能源產(chǎn)業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)的總投資，g為單位投資的可再生能源產(chǎn)出率。
1.3考慮化石能源污染的國民經(jīng)濟系統(tǒng)實際產(chǎn)出式（1）中未計算化石能源使用產(chǎn)生污染給經(jīng)濟系統(tǒng)造成的負面影響，鑒于全球GHG排放80%以上來自于化石能源利用，這里引入能源污染損失函數(shù)D（y），其定義為由于能源的開發(fā)和使用過程中排放GHG等污染物而造成實際國民經(jīng)濟產(chǎn)出減少的影響系數(shù)，滿足0
1.4資本的積累、消費和投資設(shè)c為社會消費總量，q是消費系數(shù)，假設(shè)用于可再生替代能源的開發(fā)和投資經(jīng)費來源于社會總消費，如部分地將原本付給外國石油商的資金投資到生物燃料產(chǎn)業(yè)開發(fā)，k為可再生能源產(chǎn)業(yè)年總投資占社會全年總消費的比例。
1.5動態(tài)優(yōu)化模型其意義在于滿足經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展對能源總需求的同時，化石能源的使用量最小，其中，D為貼現(xiàn)率，T為社會計劃者根據(jù)可再生能源替代化石能源的路線圖，預(yù)計實現(xiàn)某個替代率目標y（T）的年限。
2. 期望替代路徑下的優(yōu)化發(fā)展策略
為經(jīng)濟系統(tǒng)所消耗能源全部為化石能源時，所產(chǎn)生的GHG等污染造成社會總產(chǎn)出損失的損失率，I即為在考慮經(jīng)濟持續(xù)增長及GHG排放控制的情況下，期望替代路徑y(tǒng)（T）所對應(yīng)的優(yōu)化動態(tài)投資策略.
3. 我國實際數(shù)據(jù)的案例分析
3.1參數(shù)的選取
根據(jù)2005年國家統(tǒng)計公報數(shù)據(jù)，并參考張明慧文的估算方法，我們回歸分析了我國1985.2006年數(shù)據(jù)，求出q=0.541，p=0.510，A=0.742（標準誤差為0.108、0.368和0.015）.其中，Y、K的單位為億元，E的單位為萬噸標煤；綜合燃料酒精和水電的投資產(chǎn)出參數(shù)，取平均投資產(chǎn)能比為g=0.02萬噸標煤，億元；另取P=0.03。
3.2結(jié)果分析和政策建議
上述結(jié)果表明，如果社會按動態(tài)投資策略投資并實現(xiàn)產(chǎn)能，年度可再生能源總產(chǎn)出就可優(yōu)化路徑增長.最終，實現(xiàn)國家《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，在2020年將可再生能源占總能源消費的比例從2005年的7.5%提高到15%；并在最大限度地減少化石能源的使用和GHG排放的同時，確保我國整體經(jīng)濟的持續(xù)、健康發(fā)展。
假設(shè)存在理性的社會計劃者，以行政和財政的手段，引導(dǎo)國民經(jīng)濟系統(tǒng)按上述的最優(yōu)動態(tài)投資軌跡，每年遞增地投資進行可再生清潔能源的開發(fā)和生產(chǎn)，就能確?？稍偕茉磳茉吹奶娲壤粗付ǖ穆窂缴仙辉诒ＷC整體經(jīng)濟長期持續(xù)發(fā)展的同時，控制源于化石能源開采和使用造成的GHG排放等環(huán)境退化問題，運用各種行政和財政手段的基本目的，就是將化石能源的市場價格維持在適當(dāng)?shù)母呶唬固娲茉串a(chǎn)業(yè)有利可圖并穩(wěn)定發(fā)展，比如，可以通過控制開采和進口化石能源許可證的發(fā)放、提高污染排放標準、增加資源開采稅和燃油稅等措施影響化石能源價格；與此同時，對替代能源產(chǎn)業(yè)予以減免稅、補貼等財政支持。
總之，政府和社會計劃者如果運用自己對市場能源價格的影響力，引導(dǎo)和控制可再生能源產(chǎn)業(yè)按上述的優(yōu)化策略進行發(fā)展，就可以在0一T期內(nèi)，使經(jīng)濟系統(tǒng)中發(fā)展、能源和源于能源的GHG排放諸關(guān)系系統(tǒng)動態(tài)最優(yōu)化，并實現(xiàn)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》的能源經(jīng)濟目標。
對于可再生能源產(chǎn)業(yè)的投入、產(chǎn)出延時和折舊問題、能源污染損失的閥值和函數(shù)的不連續(xù)等問題，我們擬作進一步研究并另文討論。
一、兼并重組使企業(yè)在安全設(shè)施、財力物力、技術(shù)保障等方面提供了全面支撐，步入了安全高效發(fā)展的快車道
2006年7月11日河南永錦能源有限公司正式掛牌運營。公司成立初期，煤炭產(chǎn)業(yè)擁有呂溝煤礦、云蓋山一礦、云蓋山二礦3對礦井。產(chǎn)量不足100萬噸、產(chǎn)值2.5億元。公司成立后，永錦能源依托永煤集團管理、人才、資金、技術(shù)、文化、品牌等優(yōu)勢，狠抓安全生產(chǎn)，強化管理工作，完善制度建設(shè)，創(chuàng)新經(jīng)營機制，激發(fā)企業(yè)活力，推進文化理念整合，投資建設(shè)優(yōu)勢項目，拉長產(chǎn)業(yè)鏈條，提高產(chǎn)品附加值，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)和平穩(wěn)過度，不斷提升礦井裝備和安全質(zhì)量標準化水平。公司經(jīng)濟效益大幅提升，經(jīng)濟質(zhì)量持續(xù)優(yōu)化。到2011年底，煤炭年產(chǎn)量達273萬噸，實現(xiàn)利潤8.11億元，資產(chǎn)總額 達26 億元。成為許昌地區(qū)同行業(yè)效益最好、利稅最高、發(fā)展最快的朝陽企業(yè)，先后榮獲“中國煤炭工業(yè)優(yōu)秀企業(yè)”、“中國煤炭工業(yè)100強企業(yè)”、“河南省大中型企業(yè)綜合效益百佳企業(yè)”、“河南省行業(yè)利稅20強企業(yè)”、“河南省利稅先進單位”、“河南省煤炭系統(tǒng)先進集體”、“河南省管理示范企業(yè)”、“河南省安全生產(chǎn)先進單位”等榮譽稱號。
二、兼并重組讓企業(yè)做大做強，優(yōu)勢彰顯，安全效應(yīng)、文化效應(yīng)、經(jīng)濟效應(yīng)、社會效應(yīng)日益提高
企業(yè)兼并重組后，依托永煤控股的品牌效應(yīng)和強力支持，永錦能源先后取得興業(yè)銀行、中國銀行、浦東發(fā)展銀行等銀行2.3億元的支持資金，構(gòu)建了穩(wěn)健的企業(yè)資金鏈，有效盤活和拉動了企業(yè)資金順暢周轉(zhuǎn)，加大了安全投入資金，逐漸由被動的“輸血”向自我“造血”開始質(zhì)變。公司緊緊咬定本質(zhì)安全目標，先后投入4000萬元淘汰了國家明令禁止和無煤安標志的設(shè)備；投入技改資金1.1億元強力推進云蓋山二礦技術(shù)改造；投資5000萬元啟動了云蓋山一礦的技術(shù)改造；投入3867萬元完成了云蓋山一礦、二礦雙回路供電和通風(fēng)系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控抽放、防火防塵防治水、機電安全防護等一系列礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)；完成了云蓋山二礦以綜采放頂煤開采裝備為主要標志之一的技改工程；使該礦由核定能力18萬噸/年提升到設(shè)計45萬噸/年，成為禹州地區(qū)輕放設(shè)備配套最好、經(jīng)濟效益最優(yōu)的綜采工作面；被樹為河南質(zhì)量標準化標桿礦井；呂溝礦建礦井50年來長期存在的單電源供電和東西兩翼通風(fēng)機農(nóng)用線路供電的重大隱患得到徹底根治，制約安全生產(chǎn)幾十年的瓶頸得到根本解決；云蓋山一礦通過技改項目，實現(xiàn)了采煤機械化，使礦井產(chǎn)能由設(shè)計45萬噸/年達到80萬噸/年，比兼并重組前翻一番。在加大安全投入的同時，公司又按照噸煤15元的標準足額提取入安全費用，累計投入安全費用 1201萬元，使公司所屬礦井全部淘汰落后安全設(shè)備。僅2006年7月到2008年底兩年半時間內(nèi)完成的安全投入、比兼并重組前幾十年的安全技改投入總和還要多，極大地改善了礦井作業(yè)環(huán)境條件，減輕了一線職工勞動強度，提高了安全生產(chǎn)能力，夯實了安全生產(chǎn)基礎(chǔ)，讓永錦能源向本質(zhì)安全型現(xiàn)代化礦井邁進了一大步。
在企業(yè)兼并重組過程中，永錦能源始終堅持兩手抓、兩手都過硬，一是堅持抓“硬實力”發(fā)展；二是堅持抓企業(yè)文化的“軟實力”著陸，“軟”“硬”結(jié)合，相輔相成，抓“軟著陸”讓重組企業(yè)員工的價值觀念、思想意識、行為作風(fēng)實現(xiàn)了脫胎換骨的根本性轉(zhuǎn)變，摒棄了“小富即安、固步自封”的小農(nóng)意識，走出了小天地，融入了大集團，真正解決了“深度融合”問題?！坝^念不變原地轉(zhuǎn)，觀念轉(zhuǎn)變天地寬”，這是原禹州中鋒集團職工的共同感受；抓“硬實力”發(fā)展使企業(yè)蓄勢勃發(fā)，成效卓著，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，效益連年大幅度提升，成為禹州土地上鮮艷盛開的一朵奇葩，創(chuàng)造了良好的安全效應(yīng)、文化效應(yīng)、經(jīng)濟效應(yīng)、社會效應(yīng)。
