低碳經濟背景下的新能源開發和利用

江蘇省海安高級中學 226600

摘要：隨著科學技術的進步，對于能源的利用率也在不斷提升，并促進了社會經濟的不斷發展，但是由于對于化石能源的不斷開發與應用，從而造成了能源短缺與環境污染問題。面對這一現象，人們提出了低碳經濟概念，也逐漸認識到了開發、利用新能源的迫切性與重要性。本文主要分析、探討了如何在低碳經濟的背景下，有效地提高新能源開發和利用。

關鍵詞：低碳經濟背景下；新能源開發；新能源利用

低碳經濟理念有兩個方面的內容，首先是對新能源的開發與利用，其次是要充分利用現代的先進科技方法實現增效、節能、減排，低碳經濟的最終目標是在少污染、高能效、低能耗的基礎上實現社會經濟的可持續發展。由于社會經濟的迅速發展需要大量的能源作為基礎，但是在全世界范圍內的能源產生了緊缺現象，單純靠對傳統化學能源的增效與節能已經逐漸不能滿足發展的需求了。所以，低碳經濟的背景下，新能源的開發與利用就顯得尤為迫切與重要。

1.新能源

新能源是與常規能源相對而提出的，常規能源就是被大規模開發與利用的、開發與利用的技術也比較成熟的能源，例如天然氣、石油、煤與大中型的水電等，而新能源就是沒有被大規模開發與利用的新型能源，例如海洋能、地熱能、風能、太陽能、氫能、核能與現代生物質能等。與天然氣、石油、煤這類化石能源相比，海洋能、地熱能、風能、太陽能等新能源具有取之不盡、用之不竭的優點，而且在利用過程中也沒有化石能源產生的污染物。但是在新能源的開發與利用的過程中出現了一些技術上或非技術上的問題，但是在新能源的開發與利用的過程中出現了一些技術上或非技術上的問題，所以，新能源的開發與利用工作任重而道遠。

2.開發與利用新能源面臨的問題

2.1成本高、效率低

以太陽能為例，在目前的技術條件下，我國利用太陽能發電一千瓦的投資大約是火電的10倍。太陽能發電的高成本、高投資，意味著在當前，大規模地開發與利用太陽能發電是不現實的。隨著太陽能發電的技術改進、規模擴大與太陽能發電生產鏈越來越完善，降低陽能發電的成本雖然可以預期，但是在另一個角度上來說，生產太陽能發電基本的材料，即單晶硅、多晶硅而造成的能源消耗是非常高的，其規模化的、大量的生產反而可能會使常規能源提高價格，所以降低太陽能發電組件的生產成本又不現實。硅系電池是太陽能電池中技術發展最成熟、使用效率最高的一種，而硅系電池的成本卻一直居高不下。在目前來說，太陽能電池板的主要材料是純度已經高達百分之九十九點九九九九的高純硅，即精確到了小數點后四位。但是這項技術已經被美國、日本、德國等發達國家的幾家大型公司所壟斷，我國在太陽能電池的制造過程中所使用的高純硅大多數是靠進口的，一般價格都很高，從而提高了太陽能電池的制作成本，不能滿足大規模推廣與應用的需求。

2.2發電裝置的壽命有限

目前在不考慮全天候考驗的前提下，將風力、太陽能等新能源的發電裝置的使用壽命設計為二十年。而在我國的中西部地區，條件比較惡劣，風沙對風力發電裝置設備的磨損、侵蝕非常嚴重，縮短了風力發電裝置設備的壽命。風力發電裝置設備的生產技術必須要結合保護與控制、電力傳輸、自動控制、工藝制造與電機學、氣象學、材料力學、空氣動力學等的一種綜合性的技術，所以，風力發電裝置設備的技術含量是非常高的，相關風力發電裝置設備的制造企業在制作風電設備時也要具備超高的制造技術與先進的設計觀念。但是，即使在滿足這樣的條件下，也很難保證風力發電裝置設備在二十年的時間里不出現故障。太陽能發電裝置也存在著同樣的問題。

3.新能源開發與利用的發展規劃

3.1技術創新

新能源的開發與利用是一個發展前景比較好，但是技術還沒有完全成熟的行業，對于此類行業，國家與相關高校、相關企業應該把重點更多地放在技術研發與創新上。對于國家來說應該把有限的資金放在研發上；相關高校應該響應國家的號召，與相關企業建立合作，努力培養出一些高素質的研發人員，為新能源的研發做出自己的貢獻；研發新能源也需要市場上的公平競爭，企業應該不斷通過創新技術，使成本不斷降低，獲得政府的資金補貼與政策支持，從而可以在市場競爭中脫穎而出。新能源行業在目前來說市場競爭力得不到提高的重要原因之一是社會大眾對于新能源開發的期望太過于美好、將新能源在開發的過程中所面臨的問題認為的過于簡單，單純地認為只要獲得政府的資金支持，就可以實現在技術上的突破。但是在實際上，科學技術是把雙刃劍，在帶來社會財富的同時，也帶來了一些技術陷阱、環境污染。所以，在創新、利用新能源技術的過程中，一定要學會趨利避害。

3.2對于新能源的開發與利用不能操之過急

在全世界范圍內的能源利用方面已經進行了兩次轉換：第一次是從利用薪柴能源到利用煤炭能源，轉換經過了二百多年；第二次是從利用煤炭能源到利用天然氣、石油能源，一百年左右天然氣、石油能源的比重就占了總能源比重的一半；而對于可再生能源的開發與利用則是第三次的能源轉換。由前兩次可以看出，能源轉換的過程是非常緩慢的，雖然我們可以預期到在不久的未來，對于新能源的開發與利用將會出現很大的發展進步，但是此次能源轉換的前景仍然模糊，除了技術原因之外，還要克服一些非技術上的困難問題，如新能源的分散性、間歇性、不穩定性而造成的問題。所以，對于新能源的開發與利用不能操之過急，應該循序漸進的進行可持續性的發展。

3.3重視生物質能的開發和利用

全球范圍的原油價格增長，使得生物燃料得到了重視，但其結果卻是造成以糧食價格迅速增長為源頭的全球性生物燃料價格的通漲。就目前來說纖維素乙醇生物燃料技術已經趨于成熟，成本也已經降低了好幾倍，從而使纖維素乙醇生物燃料的競爭力越來越強。纖維素乙醇是以甘蔗渣、農作物秸稈與林業加工廢料等作為原料的第二代生物燃料。據美國通用公司的研究結果證明，與纖維素乙醇在生產時所消耗的能量相比，纖維素乙醇每加侖所產生的能量是前者的7.7倍之多，所排出的溫室氣體最高可以降低百分之九十六。因為纖維素乙醇生物燃料的能效較高與環境友好性也比較高，所以生物質能也是就目前來說唯一一個可以代替柴油、汽油，并進行大規模開發和利用的新能源，世界各國政府與群眾紛紛都擊打了對生物質能的重視程度。我國每年的糧食產量目前在5億左右，由于糧食生產而產生的地下根莖、地上莖稈也有5億左右。我國的人口數量眾多，雖然用糧食制造生物燃料不太現實，但是利用農產品的加工廢料、樹木枝權、植物根莖、植物莖稈等制作纖維素乙醇生物燃料的方法應該受到提倡與推廣。雖然生物燃料可以在很大程度上實現低碳、環保，但是在開發和利用的過程中還應注意二次污染、原料集散耗能等問題。

結語：

開發、利用新能源是一個長期的努力目標，我們不僅要注意到新能源在開發與利用的過程中的低碳、環保，還應該注意到其所存在的問題，如高成本、技術不成熟等。面對不同的問題，制定有針對性的發展規劃，從而在低碳經濟的背景下，提高新能源開發和利用的有效性。

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