黄晞的能源漫话④ 能源与经济

能源问题是经济发展的首要问题。能源左右着世界经济发展的动向。近现代社会经济发展的历史表明,随着社会经济结构的变化,经济对能源依赖程度已有所不同。以发达的美国为例,自1840年开始,社会经济发展可分为三个阶段:1840～1900年处于劳动密集阶段;经过60年,1900～1960年进入能源密集阶段;再过60年,1960～2020年转向技术密集阶段。这种规律性的社会经济发展过程,不仅工业发达国家如此,也正出现在发展中国家,只是各阶段的形成时间、     

我国典型区域二氧化碳和细颗粒物精细化协同减排路径

随着碳达峰、碳中和目标的提出,我国环境保护进入减污降碳协同治理新阶段.目前研究主要探寻空气质量政策或气候政策对二氧化碳和细颗粒物的减排效益.而从二氧化碳和细颗粒物排放终端能源消费重点行业、主要能源以及主导因素等角度出发,来探究我国典型区域协同减排路径精细化方法的研究则鲜见报道.本研究基于2000～2020年我国京津冀、长江三角洲、珠江三角洲典型区域能源消耗数据,首先探明了3个典型区域二氧化碳和细颗粒物终端能源消费的重点排放行业均为工业;并进一步甄别了终端能源消费重点行业中PM_2.5排放主要能源为煤类能源,而CO₂排放主要能源由煤类能源逐渐转向煤、气类能源,但煤类仍为主导地位;随后使用因素分解模型解析了能源强度、技术进步等主导因素对单位国内生产总值的二氧化碳以及细颗粒物的影响效应;最终利用能源-环境核算预测模型,基于上述研究识别的终端能源消费重点行业、主要能源以及主导因素进行情景分析,旨在判断典型区域不同情景下碳达峰情况,进而寻找协同减排最优路径.结果发现,“技术进步”因素在前期减排效果最好;“能效提升”因素的减排效果在长时期碳污协同减排将起到...     

2000年:高效利用能源

经济发展速度大多数对于未来能源需求的估算都把世界经济的年增长率定为百分之三。在这个基础上,1980到2000年间基本能源需求的增长幅度,看来将为百分之三十到五十,或者会更大一些。另一个重要因素是取决于石油价格的能源价格。有一项具有代表性的估算指出:从剔除了通货膨胀这一财政因素后看,从1977～2000年,能源的价格大体上要增加一倍。     

如何看待“后短缺时代”

2010年～2050年的世界可能以短缺为特征:信贷短缺、食物短缺、能源短缺、水源短缺,等等。在了解这些短缺产生的原因和解决办法的同时,本文主要论述了短缺时期过去后的世界将会变成什么样子,并从后短缺时代的公司、社会、地缘政治和金融体系四个方面着手,描述了2050年～2075年间的世界特征:它不是一个没有短缺的世界,而是一个已经学会了与有限资源相适应的世界。     

世界能源前景

由国际应用系统分析学会IIASA)和美国加州斯丹福大学创立的专委会,由来自全世界的100位能源分析专家组成,每年会晤一次,对世界和地区能源前景作出评价。其主要活动是组织成员对原油价格,经济增长,主要能源消耗及能源贸易定期地进行预测。1989会议重点是探讨二氧化碳发射所引起的后果。经济合作与发展(OECD)国家,主要能源消耗增长率可预期低于全球的平均值,每年略微超过1%,但是OECD国家是最大的能源用户,到2000年能源耗     

氢能与燃料电池汽车

由于经济发展、人口增长、环境保护、化石能源枯竭等原因,发展洁净型可再生能源已成为非常紧迫的任务.20世纪形成的以化石燃料为主体的世界能源结构,在21世纪将转变为以可再生能源等为主的新的能源结构.洁净型可再生能源中最引人注目的是氢能,2000年世界氢能大会认为,21世纪将进入氢能时代.     

瑞典将全面推广绿色能源

到2020年，瑞典将完全结束对石油的依赖，成为第一个完全使用可再生能源的国家。     

国家自然科学基金能源化学发展规划和布局概况

我国是世界上最大的能源消费国和温室气体排放国,能源是关系我国经济社会可持续发展的重大问题.2020年9月,习近平总书记宣布“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,因此,需要大力发展碳中和技术体系和碳中和产业,积极推进能源革命[1]. 绝大多数的能源利用实质上是能量和物质不同形式之...     

德国必须重塑低碳的未来

<正>德国曾经是可再生能源发展的世界领跑者,如今,除非新一届德国政府重新调整其能源政策,否则,德国将错失其所有的环保目标。德国2000年开始实施可再生能源上网电价补贴政策后,成为风能和太阳能发电技术的全球领先者,令全世界羡慕。德国可再生能源的发展经历了一个"陡峭的学习曲线",推动清洁发电的成本下降超过了50%。爱纳康和西门子这样的大公司开始主导     

美国抗癌新策略:化学预防

世界卫生组织(WHO)2002年的行政报告中指出，在世界范围内仅2000年新增的癌症患者有1000万，预计在2020年将会有1500万新增癌症患者。在今后的20年中，因癌症死亡的人数会从每年600万人增加到1000万人。目前大约有2000万人是癌症带病者，到2020年将会上升到3000万人。美国肿瘤协会(American Cancer Society)预测，     

“孤岛电圈”的自给自足——丹麦博恩霍姆岛向世界展示其未来能源布局

●欧盟委员会20/20/20计划声称,到2020年温室气体排放量将削减20%,可再生能源使用和能源效率将增加20%。去年,丹麦议会通过了一项雄心勃勃的计划:到2020年可再生能源的供应量要满足整个丹麦总能源需求的35%,并在2050年达到令人难以置信的100%需求。这一目标真的能达到吗?     

掌握核心技术,扭转能源格局

<正>能源是现代社会赖以生存和发展的基础,能源安全涉及经济安全,也涉及国家安全,清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展,是国家战略安全保障的基础之一。我国是能源消耗大国。2000年,我国一次能源消费量为7.5亿吨油当量,仅次于美国,成为世界第二大能源     

“双碳”目标下的潜在新型建筑保温材料——全生物质阻燃气凝胶

<正>随着社会的发展日新月异,我国的能源消耗情况日益严峻,导致严重的资源和环境问题.据统计,我国能源消费总量已由2000年的14.7亿吨标准煤增长至2020年的49.8亿吨标准煤^[1],年平均增长率达到6.3%.其中,建筑能耗在社会整体能耗中的占比不容忽视. 2018年全国建筑全过程能耗总量为21.47亿吨标准,占全国能源消费总量比重为46.5%^[2].     

瑞典全面推广绿色能源

到2020年,瑞典将完全结束对石油的依赖,成为第一个完全使用可再生能源的国家瑞典的风力发电站石油引发了战争,石油造成了环境污染,越来越多的国际争端因石油而起。尽管如此,各国的石油使用量还是节节攀升,石油的价格也一路猛涨。为此,各国竞相开发可再生能源,期望应对越来越严峻的石油危机。最近,瑞典官方高调宣布,瑞典将在15年内完全结束对石油等化石燃料的依赖,全面使用可再生能源。此言一出,世界各地的环保组织为之欢呼。瑞典政府专门设置了一个可持续发展部,进行环境保护方面的工作,目前的一个重要任务是指导和扶持国内可再生能源的研究…     

未来气候变化情景下中国冰冻圈变化影响区域的脆弱性评价

基于IPCC的脆弱性定义,本文遴选了冰川覆盖率、冻土深度年变化率、积雪覆盖年变化率、地表径流年变化率、地温年变化率、植被生长年变化率以及人类发展指数年变化率7个指标,开展2001~2020年以及2001~2050年两个时段A1(高排放)和B1(低排放)情景下冰冻圈变化的脆弱性定量评价.评价结果显示,未来中国冰冻圈变化影响区域的脆弱性自东向西呈逐渐增加的分布特征,中东部地区主要为微度和轻度脆弱区,强度脆弱区和极强度脆弱区主要分布在西藏的部分地区.对1981~2000年、2001~2020年以及2001~2050年的脆弱性比较表明,上述3个时期脆弱性最强的是1981~2000年,其次为2001~2020年,脆弱性最小的是2001~2050年.从1981~2000年到2001~2050年,微度脆弱区面积逐渐增加,轻度脆弱区面积逐渐减小,强度脆弱区和极强度脆弱区则先增加再减小.未来气候变化情景下冰冻圈变化影响区域脆弱性减小是由于暴露度、敏感性减小,适应性增加所致.     

面向可持续发展目标的中国红树林近50年变化分析

红树林作为独特的海陆过渡湿地,具有极高的生态系统服务价值.红树林的保护、管理和恢复与多项联合国可持续发展目标(Sustainable Development Goals, SDGs)密切相关.然而,迄今还没有面向SDGs的中国红树林时空变化分析.本研究利用Landsat系列卫星数据和面向对象分析方法解译1973～2020年中国红树林生长区的土地覆被,得出近50年红树林及其与周边土地覆被类型的时空变化和相互转化.结合红树林的保护和恢复等政策,探讨SDGs在中国红树林方面的实施进展.结果表明:由于农田和养殖池扩张等因素, 1973～2000年中国红树林面积减少30199ha(1 ha=1×104m2)(约占1973年的62%); 2000～2020年,由于中国政府的大力保护和造林,全国新增红树林9408 ha,红树林总面积基本恢复到1980年的水平; 1973～2020年,中国滨海一直生长有红树林的陆表面积为8657 ha,仅占1973年红树林总面积的18%.从SDGs元年(2015年)到目标完成年(2020年),中国沿海新增25%的红树林;截至2020年9月,中国红树林保护区面积占生长区的16%, 77%的红树林得到良好的保护,国家级经济特区中实施基于生态系统管理措施的比例达80%.近年来,中国政府颁布了一系列的法律、法规和行动计划以达到停止毁林、恢复红树林的目的,中国红树林的保护和恢复已基本达到了相关SDGs的规定.本工作的研究方法、数据集和结论可为监测和评估中国乃至全球落实可持续发展议程提供方法借鉴和数据基础.     

新世纪能源——氢

国际氢能源协会于9月11日举行了首次讨论氢气能源前景的世界首脑会——"2000氢气论坛".论坛不但吸引了环保人士,也吸引了如壳牌等大石油公司和如宝马等汽车大制造商。面对石油愈来愈少,愈来愈贵的未来,人们把眼光纷纷投向环保燃料——氢.氢气是取用不尽的。更重要的是,氢的"废弃物"是水蒸气,不会再有导致全球变暖的二氧化碳和一氧化碳烟雾及其他汽油污染物。国际氢能源协会主席贝兹罗格卢说:"氢气将是下一阶段的能源,这是合逻辑的,因为它清洁且效率十分高。"氢能源的关键是一种叫"氢电池"的新科技,利用氢氧结合成水时的化学反应来产生电力。汽车可使用液化或压缩氢气,氢气贮于燃料缸中,输入车底的电池、与氧气结合产生电力推动引擎。宝马车厂计划在2020年前、氢汽车要占其生产线的20%;许多其他大的汽车制造商如福特、通用、丰田和佳士拿等,也都有类似的研究开发计划。氢能     

取之不尽的核聚变能

随着人类社会的发展,人类对能源的需求与日俱增。按照当今世界能源消耗量的增长趋势,地球上蕴藏量有限的煤炭、石油、天然气等常规能源,很快将耗尽。据世界能源会议《1992年能源资源调查》的报道,世界各国煤炭、石油、天然气探明可开采储量,分别还可开采219年、44年和60年。其他能源,除有限的水能资源在继续开发用以发电外,风能、太阳能、海洋能、地热能以及生物质能等新能源一时还难以大规模加以开发利用。     

“双碳”目标下我国能源电力系统发展前景

<正>习近平主席于2020年9月代表中国宣布应对气候变化的“双碳”目标, 2021年3月部署了“构建清洁低碳安全高效的能源体系”“构建新型电力系统”的“十四五”重点工作任务^[1],并相继出台了多项相关政策要求^[2～4],明确了我国能源电力转型的实施路径. 2022年10月,中国共产党第二十次全国代表大会报告进一步提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和.     

在自然差异中蕴藏着巨大的能量

在自然界中,存在着很多差异。在这些差异中蕴藏着的巨大能量,若加以开发利用,就可以造福人类。自然温差:新型绿色能源在自然界中的温差变化是一种丰富的绿色能源,随着现代科学技术的发展,这种新型能源正在被人们认识和利用。人类对自然温差能源的探索历程是长期而不断努力的过程。1933年,在法国的一个实验室里,科学家在室温下利用30℃温差推动小型发动机发电,点亮了几个小灯泡,首次证实自然温差作为能源的可能性。20世纪60 年代,美国阿拉斯加输油管路利用寒冷的气候条件加强散热,防止基土融化下沉,从而保证了管路系统的安全运行。受此启发,研究人员开始对自然温差能源进行实用化研究。1986年,经过约10年的试验研究,日本建成了世界上第一座以自然冷能制冷的冷藏库。