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第1篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

1我國有機化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1我國有機化學(xué)所取得的良好成果

首先，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國有機化學(xué)領(lǐng)域的人才不斷增多，國際有機化學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)留有我國有機化學(xué)研究者聲譽，部分學(xué)者已經(jīng)成為國際著名雜志的編委和副主編，如楊丹教授已經(jīng)成為有機化學(xué)快報副主編，極大的增強了我國有機化學(xué)研究者的工作信心[1]。其次，我國很多高校和科研部門已擁有世界先進(jìn)實驗設(shè)備，工作條件也與世界發(fā)達(dá)國家相差無幾。再者，有機合成化學(xué)與金屬有機化學(xué)已經(jīng)走在世界有機化學(xué)研究前列，不對稱合成研究也取得了喜人成績，在國際中，我國學(xué)者充分展露頭角。最后，我國以北京大學(xué)為首的諸多高校開始重視有機化學(xué)的研究，并在化學(xué)期刊上發(fā)表了大量具有代表性的論文，其質(zhì)量也在逐年上升。如北京大學(xué)僅在2010年就發(fā)表了55篇與有機化學(xué)相關(guān)的論文。

1.2其中存在的問題

在取得成績的同時，也存在一定問題，這也是相關(guān)研究者需要重視的方面。首先，帶有鮮明新穎的系統(tǒng)研究偏少，很多研究涉面較窄，通常以跟蹤熱點為主，通俗的說就是跟風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重，研究缺乏創(chuàng)新性，論文內(nèi)容萬變不離其中。以有機合成化學(xué)研究為例，很多論文研究的都是合成方法，并不重視是否真的具有實用性。其次，很少有針對國家建設(shè)與社會發(fā)展的研究，對于有機化學(xué)長遠(yuǎn)發(fā)展的研究更是寥寥無幾。再者，有機化學(xué)的研究隊伍還不夠壯大，各項研究都存在研究隊伍縮小的情況。最后，在研究上并不注重與其他學(xué)科的聯(lián)系，只是一味在自己領(lǐng)域進(jìn)行研究，與發(fā)達(dá)國家相比，我國關(guān)于有機化學(xué)的研究還是很少，發(fā)表的論文質(zhì)量也不如發(fā)達(dá)國家，同時，相應(yīng)的評價機制還有待于提高。

2我國有機化學(xué)發(fā)展趨勢的展望

2.1發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，有機化學(xué)的發(fā)展異常迅猛，研究內(nèi)容也在不斷變化，隨著時代的發(fā)展，綠色化學(xué)被提到日常研究中，受到全世界人民的關(guān)注，對其研究也就成為了有機化學(xué)的重點研究內(nèi)容，同時，學(xué)科與學(xué)科之間的滲透逐漸增多，更是推動了有機化學(xué)進(jìn)一步向前發(fā)展[2]。在未來有機化學(xué)研究將重視以下內(nèi)容：首先，重點研究小分子活化與惰性化學(xué)鍵活化，綠色化學(xué)對原子提出了新型要求，尤其是不對稱催化的研究更是關(guān)鍵，對其研究以便降低污染。其次，注重對化學(xué)生物的研究，這項研究主要是將有機化學(xué)與生命科學(xué)聯(lián)系在一起，著重兩者之間存在的相互作用，并研究有機超分子的設(shè)計與合成。最后，研究具備獨特生理活性的各種有機分子，同時研究一切與能源開發(fā)與利用有關(guān)的各種有機化學(xué)，以及關(guān)注化學(xué)信息學(xué)的研究，進(jìn)而充分發(fā)揮有機化學(xué)的作用。

2.2發(fā)展方法

首先，應(yīng)遵從國家相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)，注意學(xué)科與學(xué)科之間的融合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。有機化學(xué)是我國重要研究內(nèi)容，作為有機化學(xué)研究者應(yīng)具有良好的主動性，積極融入到各領(lǐng)域中，尤其是能源領(lǐng)域與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，通過研究真正實現(xiàn)綠色化學(xué)目標(biāo)，不斷擴(kuò)寬有機化學(xué)研究領(lǐng)域，壯大有機化學(xué)研究隊伍，有機化學(xué)并不是完全獨立的學(xué)科，它需要與其他學(xué)科融合才能不斷發(fā)展，只有這樣才能創(chuàng)新有機化學(xué)研究。其次，由于有機化學(xué)的分支學(xué)科存在明顯的縮水情況，作為國家基金委應(yīng)看到這一點，應(yīng)加大對有機化各學(xué)科的資金投入，為其提供必要的資金支持。對于有機分析等熱門學(xué)科的研究應(yīng)突破傳統(tǒng)，避免研究流于形式化，創(chuàng)新研究內(nèi)容。同時，為其創(chuàng)設(shè)良好的評價機制，根據(jù)研究方向與內(nèi)容的不同，設(shè)定不同的資助方式。最后，要突破研究傳統(tǒng)，進(jìn)入新型研究領(lǐng)域最重要的就是具有創(chuàng)新思維與能力，根據(jù)國家現(xiàn)階段所重視的內(nèi)容展開課題研究，對于挑戰(zhàn)性較大的研究要做好長期準(zhǔn)備。在擬定研究課題時，應(yīng)將推動國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、促進(jìn)社會發(fā)展融入其中，尤其是重點研究怎樣減少化學(xué)污染，真正發(fā)揮有機化學(xué)的作用。國家基金委應(yīng)為有機化學(xué)研究創(chuàng)設(shè)良好的建設(shè)研究環(huán)境，提供先進(jìn)的研究設(shè)備。整頓剽竊他人論文觀點等不正之風(fēng)，使研究人員樹立良好的創(chuàng)新意識。

3結(jié)語

第2篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電太陽能，風(fēng)能，發(fā)展前景

 

0引言

自第三次工業(yè)革命以來，人類社會在經(jīng)濟(jì)和科技方面取得了空前的發(fā)展，伴隨而來的是常規(guī)化石能源的大量消耗及其引起的環(huán)境污染和資源短缺等一系列問題，迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源，也即新能源。相對于傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石能源，新能源普遍具有污染少、儲量大的特點，對于解決當(dāng)今世界日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)，利用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢，可見新能源發(fā)電具有良好的發(fā)展前景和實用價值。

1 新能源發(fā)電的類型及其原理特點

新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等方面。

1.1太陽能發(fā)電

太陽能是指太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程所產(chǎn)生的能量，它是一個巨大的能源，據(jù)估計，我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當(dāng)于億噸煤[2]。太陽能發(fā)電又叫光伏發(fā)電，它的基本原理是利用光伏效應(yīng)，通過光照產(chǎn)生電動勢，進(jìn)而輸出電能，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。簡單地說，太陽能發(fā)電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉(zhuǎn)換成電能，太陽能電池是由各種具有不同電子特性的半導(dǎo)體材料薄膜制成的平展晶體，可以產(chǎn)生強大的內(nèi)部電場[2]，主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。免費論文參考網(wǎng)。

常見的太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構(gòu)成，按其運行方式可分為獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其中后者是目前的主流發(fā)展趨勢，即太陽能電池發(fā)出的直流電，通過逆變裝置轉(zhuǎn)換成交流，進(jìn)而并入電網(wǎng)使用。太陽能發(fā)電安全可靠，具有許多優(yōu)點，如能源充足，太陽能無處不在，不受地域限制；建設(shè)周期短，運行成本低；不需要消耗燃料，無環(huán)境污染；結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，適合無人值守。但是，太陽能發(fā)電受氣候條件影響，具有間歇性，且價格昂貴。

1.2 風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機械能，再轉(zhuǎn)換為電能，其基本原理是利用風(fēng)吹動風(fēng)輪，通過風(fēng)輪的機械轉(zhuǎn)動驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生電能。風(fēng)能是清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電與常規(guī)發(fā)電相比，具有能源充足、不消耗燃料、無環(huán)境污染、占地面積小、工程建設(shè)周期短、發(fā)電技術(shù)成熟等優(yōu)點。在當(dāng)今世界的新能源開發(fā)技術(shù)中，風(fēng)力發(fā)電是最成熟、最有商業(yè)利用價值的發(fā)電方式，其裝機容量正在不斷擴(kuò)大，全球風(fēng)電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例也在逐步增加。

1.3生物質(zhì)能發(fā)電

生物質(zhì)能是綠色植物通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲存在生物質(zhì)內(nèi)部的一種能量形式，是一種資源豐富、無污染的能源。生物質(zhì)能發(fā)電包括農(nóng)林廢棄物燃燒發(fā)電、生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電、城市垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電等方面。生物質(zhì)能發(fā)電具有電能質(zhì)量好、可靠性高等優(yōu)點，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。

1.4 地?zé)岚l(fā)電

地球內(nèi)部蘊藏著巨大的熱能，地?zé)崮芫褪堑厍騼?nèi)部的熱釋放到地表的能量，地?zé)岚l(fā)電就是將地?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，它是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發(fā)電技術(shù)，其原理與火力發(fā)電基本一樣，即將蒸汽的熱能通過汽輪機轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電[2]。

1.5潮汐發(fā)電

潮汐能，顧名思義，就是潮汐所蘊含的能量，同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發(fā)電，就是利用海水漲落及其引起的水位差來推動水輪機，由水輪機帶動發(fā)電機進(jìn)行發(fā)電，其原理與一般的水力發(fā)電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩，構(gòu)成水庫，利用壩內(nèi)外漲潮、落潮時的水位差進(jìn)行發(fā)電。潮汐發(fā)電受潮汐周期變化的影響，具有間歇性。

2 中國新能源發(fā)電的前景展望

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)規(guī)模躍居世界前列，與此同時，能源消費結(jié)構(gòu)的不合理引起的資源環(huán)境問題日益突出，大力發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù)，是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。我國可再生能源資源豐富，通過近年來的發(fā)展，新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，已經(jīng)形成了一定規(guī)模、體系相對完善的新能源產(chǎn)業(yè)。中國新能源發(fā)電雖然剛剛起步，但是卻有著廣闊的發(fā)展前景。免費論文參考網(wǎng)。

（1）風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電發(fā)展迅速。中國風(fēng)能資源豐富且風(fēng)力發(fā)電技術(shù)較為成熟，目前正在以“建設(shè)大基地，融入大電網(wǎng)”的方式進(jìn)行規(guī)劃和布局。太陽能發(fā)電同樣也具有較好的發(fā)展前景，我國的太陽能電池制造水平較高，應(yīng)該大規(guī)模推廣太陽能發(fā)電。免費論文參考網(wǎng)。根據(jù)國家能源局制定的《新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃》，到2011年，新能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重達(dá)到2%（含水電為10%），新能源發(fā)電占電力總裝機容量的比重達(dá)到5%（含水電為25%）。而風(fēng)電裝機容量將達(dá)到3500萬千瓦（陸地風(fēng)電3000萬千瓦，海上風(fēng)電500萬千瓦），太陽能發(fā)電裝機容量將達(dá)到200萬千瓦[1]。除此之外，《2008年中國風(fēng)電發(fā)展報告》預(yù)言，到2020年末，全國風(fēng)電開發(fā)建設(shè)規(guī)模有望達(dá)到1億kW。

（2）生物質(zhì)能發(fā)電優(yōu)勢明顯，前景較好。相對于風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的間歇性特點，生物質(zhì)能發(fā)電具有突出的優(yōu)點，經(jīng)濟(jì)價值較高。2002年，我國可再生能源發(fā)電裝機容量3234.6萬kW，其中生物質(zhì)能發(fā)電裝機容量80萬kW，在眾多新能源和可再生能源發(fā)電中僅次于小水電。預(yù)計到2020年，可再生能源發(fā)電將達(dá)0.9~1億kW，其中生物質(zhì)能發(fā)電為1000萬kW；另一種估計結(jié)果是2020年可再生能源發(fā)電裝機容量將達(dá)到1.21億kW，其中生物質(zhì)能為2000萬kW。

（3）在有條件的區(qū)域發(fā)展地?zé)岚l(fā)電和潮汐發(fā)電。受地理條件的限制，地?zé)岚l(fā)電和潮汐發(fā)電均具有地域性。目前，中國高溫地?zé)犭娬局饕性谖鞑氐貐^(qū)，總裝機容量為27.18MW，其中羊八井地?zé)犭娬狙b機容量25.18MW，其發(fā)電量已經(jīng)占到拉薩電網(wǎng)的40%以上，對緩和拉薩地區(qū)電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后，可繼續(xù)在西藏地區(qū)大力發(fā)展地?zé)岚l(fā)電。我國潮汐能蘊藏量中可開發(fā)利用部分的92%集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源需求迫切的華東沿海地區(qū)[3]，發(fā)展潮汐發(fā)電可緩解這些地區(qū)的電力不足。但是，潮汐發(fā)電由于開發(fā)成本較高和技術(shù)上的原因，目前發(fā)展并不是很快，我國江廈潮汐電站裝機容量為3200kW，年發(fā)電量1070萬kWh[4]，今后可視情況適當(dāng)發(fā)展潮汐發(fā)電。

3 結(jié)語

能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題，發(fā)展新能源是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，中國應(yīng)該加快開發(fā)利用新能源的步伐，大力發(fā)展新能源發(fā)電，逐步實現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。目前，我國的新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但同時還存在著一些亟待解決的問題，主要表現(xiàn)在技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、相關(guān)體制尚不規(guī)范等方面。為此，提出一些建議：（1）制定發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)規(guī)劃布局。新能源發(fā)電必須進(jìn)行合理規(guī)劃和布局，有必要將其納入國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展總體規(guī)劃。（2）加快體系建設(shè)，規(guī)范行業(yè)發(fā)展。對于新能源發(fā)電的設(shè)備要求和并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該盡快制定相關(guān)準(zhǔn)則。（3）加大投資力度，鼓勵自主創(chuàng)新。目前，我國新能源研究力量分散，缺乏跨學(xué)科的交流，有必要對各類科研機構(gòu)進(jìn)行整合。除此之外，新能源發(fā)電是智能電網(wǎng)的一個重要組成部分，必須構(gòu)建全國統(tǒng)一的新能源電網(wǎng)，以促進(jìn)我國智能電網(wǎng)的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

    一、運用化學(xué)實驗,創(chuàng)設(shè)真實情境

    化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)教學(xué)離不開實驗,化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)中設(shè)置情境的有利因素,利用實驗可以設(shè)置許多生動、有趣的情境,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生積極主動參與課堂教學(xué),同時也有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

    二、聯(lián)系生活實際,創(chuàng)設(shè)趣味情境

    生活中處處涉及化學(xué)知識,我們可以運用真實的生活情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,尤其是初中化學(xué)教學(xué),更應(yīng)聯(lián)系日常生活,讓學(xué)生從感性上體會到學(xué)習(xí)化學(xué)知識的重要性,從而提高學(xué)習(xí)動機。另外,加強化學(xué)知識與生活實際的聯(lián)系,不但能讓學(xué)生深刻體會到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性和實用性,開闊學(xué)生視野,還能使化學(xué)知識更加生動有趣,利于學(xué)生掌握。

    三、追蹤社會熱點,創(chuàng)設(shè)時尚情境

    化學(xué)與社會緊密相連,是一門孕育著巨大創(chuàng)新機會的學(xué)科,它和社會生產(chǎn)以及生命、環(huán)境等方面有著廣泛而緊密的聯(lián)系。無論是生活中接觸到的新材料和新藥物,還是新能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等社會熱門問題都與化學(xué)緊密相關(guān)。例如“現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)與技術(shù)”、“化學(xué)與新材料”、“化學(xué)與新能源”、“化學(xué)與生活”、“化學(xué)與生命科學(xué)”、“化學(xué)與環(huán)境”等學(xué)科知識都可成為設(shè)計教學(xué)情境的豐富素材。教師平時要善于積累相關(guān)素材,并與課堂教學(xué)適當(dāng)聯(lián)系,不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,也能開闊學(xué)生的視野,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和文化修養(yǎng)。

    四、利用化學(xué)故事,創(chuàng)設(shè)生動情境

    很多中學(xué)生熱衷于聽故事,許多化學(xué)故事也是妙趣橫生、引人入勝的。故事容易吸引并激發(fā)學(xué)生的求知欲,點燃學(xué)生思維的火花,從而使學(xué)生全身心的投入到教學(xué)活動中去,因此,用化學(xué)故事創(chuàng)設(shè)情境是非常行之有效的方法。

    五、拓展探究渠道,創(chuàng)設(shè)實踐情境

    欲使學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)時樂此不疲、樂以忘憂,則應(yīng)在認(rèn)真設(shè)計課堂教學(xué)的同時,積極尋找課堂中的“后”探究問題,如組織學(xué)生開展調(diào)查與研究、網(wǎng)上點擊、家庭小實驗等。這對全面推進(jìn)素質(zhì)教育,提高教學(xué)質(zhì)量,發(fā)展學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力有重要的作用,因此要盡可能地為他們創(chuàng)造條件。

    六、結(jié)合學(xué)生心理,創(chuàng)設(shè)游戲情境、

    興趣是有意注意的開始,唯有興趣,才會變無意注意為有意注意。因此,我在教學(xué)實踐過程中,利用學(xué)生喜歡做游戲的心理特征,創(chuàng)設(shè)愉悅的游戲情境進(jìn)行課堂教學(xué),以化學(xué)自身的魅力去誘發(fā)學(xué)生的主動參與,使學(xué)生一接觸就有妙趣橫生之感,從而開闊思路。這種課堂教學(xué)的實施,讓學(xué)生在游戲過程中學(xué)習(xí)知識、理解知識,并有效地從實踐中獲取知識。

    七、運用多種媒體,(教學(xué)論文 fwsir.com)創(chuàng)設(shè)直觀情境

第4篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

論文摘要：氫能是21世紀(jì)解決化石能源危機和緩解環(huán)境污染問題的綠色能源。實現(xiàn)氫能的利用，氫的儲運是目前要解決的關(guān)鍵問題。文章綜述了氫氣制備技術(shù)和儲備技術(shù)的最新研究進(jìn)展，并探討了制氫與儲氫技術(shù)的關(guān)鍵問題。最后對進(jìn)一步的研究進(jìn)展進(jìn)行展望，提出了可供研究的課題方向。

0 引言

資源減少、能源短缺、環(huán)境污染日益嚴(yán)重。為了我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略國策，尋找潔凈的新能源和可再生能源來替代化石能源已經(jīng)迫在眉睫。氫能以其熱值高、無污染、來源豐富等優(yōu)點，越來越受到人們的重視，被稱為21世紀(jì)的理想能源。是人類能夠從自然界獲取的、儲量非常豐富而且高效的含能體能源。

作為能源，氫能具有無可比擬的潛在開發(fā)價值：氫是自然界最普遍存在的元素，它主要以化合物的形態(tài)儲存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)；除核燃料外，氫的發(fā)熱值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高；氫燃燒性能好，點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點高，燃燒速度快；氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔。氫能利用形式多，既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機中產(chǎn)生機械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。用氫代替煤和石油，不需對現(xiàn)有的技術(shù)裝備作重大的改造，現(xiàn)在的內(nèi)燃機稍加改裝即可使用。所有氣體中，氫氣的導(dǎo)熱性最好，比大多數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)高出10倍，在能源工業(yè)中氫是極好的傳熱載體。所以，研究利用氫能已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點[1、2、3、4]。

1國內(nèi)外氫能發(fā)展?fàn)顩r

2003年11月19-21日在美國首都華盛頓歐米尼·西海姆大酒店舉行“國際氫能經(jīng)濟(jì)合作伙伴組織”[The International Partnership For The Hydrogen Economy( IPHE)]成立大會，共有澳大利亞、巴西、加拿大、中國、法國、德國、冰島、印度、意大利、日本、韓國、俄羅斯、英國、美國和歐盟的政府代表團(tuán)及工商業(yè)界代表數(shù)百人出席會議。IPHE是一種新的氫能國際合作關(guān)系，這種合作將支持未來的氫能和電動汽車技術(shù)，建設(shè)一個安全、有效和經(jīng)濟(jì)的世界范圍的氫能生產(chǎn)、儲存、運輸、分配和使用設(shè)施的大系統(tǒng)。氫能作為解決當(dāng)前人類所面臨困境的新能源而成為各國大力研究的對象。

氫能廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵，在于研制出成本低的制氫技術(shù)。目前，氫能利用技術(shù)開發(fā)已在世界主要發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家啟動，并取得不同程度的成果。美國已研制成功世界上第一輛以氫為燃料的汽車，可將60%-80%的氫能轉(zhuǎn)換成動能，其能量轉(zhuǎn)換率比普通內(nèi)燃機高一倍。1989年，美國太平洋能源公司發(fā)明了能大量生產(chǎn)廉價氫燃料的新技術(shù)?？捎糜谒纸獾囊环N化學(xué)催化劑。用這種方法分解出來的氫成本很低，因而成為世界上最便宜的燃料[1－3，6]。

歐盟(EU)也加緊對氫能的開發(fā)利用。在2002-2006年歐盟第6個框架研究計劃中，對氫能和燃料電池研究的投資為2，500萬-3，000萬歐元，比上一個框架計劃提高了1倍。北歐國家2005年成立了“北歐能源研究機構(gòu)”，通過生物制氫系統(tǒng)分析，提高生物生產(chǎn)氫能力。2005年7月，德國寶馬( BMW)汽車公司推出了一款新型氫燃料汽車，充分利用了氫不會造成空氣污染和可產(chǎn)生強大動力的兩大優(yōu)點。該車時速最高可達(dá)226 km/h，行駛極限可達(dá)400 km/h。日本研究氫能比較早，目前燃料電池是日本氫能的主要發(fā)展方向。日本政府為促進(jìn)氫能實用化和普及，進(jìn)一步完善了汽車燃料供給制，全國各地建造了不少“加氫站”，現(xiàn)在已有近百輛燃料電池車已經(jīng)取得牌照上路，計劃到2030年將發(fā)展到1500萬輛[1－6]。

對我國來說，能源建設(shè)戰(zhàn)略是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之重點戰(zhàn)略，我國化石能源探明可采儲量中煤炭、石油、天然氣分別占世界儲量的11.6% ，2.6% ，0.9%。人均煤炭為世界平均值的1/ 2，石油僅為1/ 10左右，我國人口眾多，人均資源嚴(yán)重不足。因此，尋找新的潔凈能源對我國的可持續(xù)發(fā)展具有特別重要的意義。

2 儲氫技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 2. 1 氫氣的制備技術(shù)進(jìn)展 2.1.1 目前制氫的主要方法

現(xiàn)代工業(yè)能制取的方法很多。如表1所示。

表1 獲取氫氣的方法

( table.1 methods of acquire hydrogen)

序號

1

輕金屬與酸堿反應(yīng)

2Na+2H2O—2NaOH +H2

2Al+2NaOH+2H2O—2NaAlO2+3H2

2

天然氣分解制氫

CH4+H2O—CO+3H2

3

水煤氣法制氫

H2O+C—CO+H2

4

電解水制氫

5

熱化學(xué)循環(huán)分解水法

純水的分解溫度要高達(dá)4000℃以上，熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫就是在降低這一溫度的條件下促使水分解，生產(chǎn)氫氣和氧氣。

但是沒有真正可以規(guī)模生產(chǎn)，實現(xiàn)現(xiàn)實社會生產(chǎn)力的方法。代替常規(guī)能源的制氫工藝并不成熟，也沒有很好的成功實例。當(dāng)代工業(yè)的制氫方法主要有以下三種：(1) 從含烴的化石燃料中制氫。這是過去以及現(xiàn)在采用最多的方法。用蒸汽和煤作原料的基本反應(yīng)過程為：

C + H2O CO+ H2

（1）

用蒸汽和天然氣為原料的基本反應(yīng)過程：

CH4 + H2O CO+ 3H2

（2）

上述反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中所需的熱量可以從煤或天然氣的部分燃燒中獲得，也可利用外部熱源[5]?，F(xiàn)在氫的制取大都是以天然氣為原料，但是天然氣和煤炭都是寶貴的燃料和化工原料，其儲量有限，用它們來制氫顯然擺脫不了人們對常規(guī)能源的依賴和對自然環(huán)境的破壞。

（2）電解水制氫。這種方法是基于如下的可逆反應(yīng)：

2H2O 2H2+ O2

（3）

分解水所需要的能量由外加電能提供。為了提高制氫效率，電解通常在高壓下進(jìn)行，采用的壓力多為3-5MPa。目前電解效率約為50%-70%[5]。由于電解水的效率不高目前需消耗大量的電能，因此利用常規(guī)能源生產(chǎn)電能來大規(guī)模的電解水制氫顯然也是不合算的。

(3) 熱化學(xué)制氫。這種方法是通過外加高溫使水起化學(xué)分解反應(yīng)來獲取氫氣。到目前為止雖有多種熱化學(xué)制氫方法，但總效率都不高，僅為20%-50%，而且還有許多工藝問題需要解決。依靠這種方法來大規(guī)模制氫還有待進(jìn)一步研究。

2.1.2 生物制氫

(1) 微生物制氫。利用微生物在常溫常壓下進(jìn)行酶催化反應(yīng)可制得氫氣。近年來，已查明在常溫常壓下以含氫元素物質(zhì)包括植物淀粉、纖維素、糖等有機物和水進(jìn)行生物酶催化反應(yīng)來制得氫氣的微生物可分為5類：異養(yǎng)型厭氧菌、固氮菌、光合厭氧細(xì)菌、藍(lán)細(xì)胞和真核藻類。其中藍(lán)細(xì)胞和真核藻類產(chǎn)氫所利用的氫源是水；異養(yǎng)型厭氧菌、固氮菌、光合厭氧細(xì)菌所利用的氫源是有機物。按氫能轉(zhuǎn)化的能量來源來分，異養(yǎng)型厭氧菌，固氮菌依靠分解有機物產(chǎn)生ATP來產(chǎn)氫；而真核藻類、藍(lán)細(xì)胞、光合厭氧細(xì)菌則能通光合作用將太能轉(zhuǎn)化為氫能[6]。近年來發(fā)現(xiàn)有30種化能異養(yǎng)菌可以發(fā)酵糖類、醇類、有機酸等產(chǎn)生氫氣，其中有些細(xì)菌產(chǎn)氫氣能力較強，發(fā)酵1g的葡萄糖可以產(chǎn)生約0.5L的氫氣，葡萄糖總利用率達(dá)65%以上；而天然產(chǎn)氫的光合細(xì)菌據(jù)報道也有十幾種之多，其中也有些細(xì)菌產(chǎn)氫氣能力較強。

日本北里大學(xué)研究人員以各種生活垃圾，如剩菜肉骨等經(jīng)處理后作為生產(chǎn)氫的原料，借助3種微生物[6]，丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes)和麥芽糖假絲酵母(Candida maltose)在36oC混和發(fā)酵廢棄有機物48小時，平均產(chǎn)氫量為15，145 mL。這3種菌有協(xié)同產(chǎn)氫效應(yīng)，即產(chǎn)氣腸桿菌起主導(dǎo)作用，而另2種菌起協(xié)同作用，使代謝產(chǎn)物不易積累，為彼此創(chuàng)造生存環(huán)境。由此可見，選擇混和菌制氫，利用其互補性，創(chuàng)造互為有利的生態(tài)條件，是一條可取的微生物制氫途徑。但是，對產(chǎn)氫細(xì)胞，不論是游離細(xì)胞或是固定化細(xì)胞，發(fā)酵生產(chǎn)氫所需的復(fù)雜的生態(tài)條件因素不可忽視。

（2） 光合細(xì)菌利用有機廢水和活性污泥制氫。2000年1月，我國以厭氧活性污泥和有機質(zhì)廢水為生產(chǎn)原料的有機廢水發(fā)酵法生物制氫技術(shù)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)通過中試研究驗證，該項研究在國內(nèi)外首創(chuàng)并實現(xiàn)了中試規(guī)模連續(xù)非固定化菌種長期持續(xù)生物制氫技術(shù)，并實現(xiàn)了中試規(guī)模連續(xù)流長期持續(xù)產(chǎn)氫[8]。是生物制氫領(lǐng)域的一項重大突破，其成果國際領(lǐng)先。該技術(shù)突破了生物制氫技術(shù)必須采用純菌種和固定技術(shù)的局限，開創(chuàng)了利用非固定化菌種生產(chǎn)氫氣的新途徑。試驗表明，在一個容積為50 m3的容器中，含糖或植物纖維的廢水發(fā)酵后，每天能產(chǎn)生280 m3左右的氫氣，純度達(dá)99%以上，產(chǎn)氫能力大大加強，氫氣產(chǎn)率比國外同類的實驗研究水平高10倍，生產(chǎn)成本約為目前采用的電解水法制氫成本的1/2。這一開創(chuàng)性成果利用淀粉廠，食品廠等含高碳水化合物的工廠廢水發(fā)酵制氫，具有廣闊的應(yīng)用前景和較好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

在國外，采用活力強的產(chǎn)氣夾膜桿菌，在容積為10L的發(fā)酵器中，經(jīng)8h發(fā)酵作用后，產(chǎn)氫氣約45 L，最大產(chǎn)氫氣速度為18-23 L/h；泰國的Watan-abed在曼谷分離的Rhodobacter Sphaeroides B6以乳酸為底物，1g干菌體產(chǎn)氫能力62.5mL /h，轉(zhuǎn)化率達(dá)68. 8 %。 [7－9]。

（3）生物質(zhì)制氫。生物質(zhì)包括高等植物，農(nóng)作物及秸稈，藻類及水生植物等。利用生物質(zhì)制氫是指用某種化學(xué)或物理方式把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成氫氣的過程。降低生物制氫成本的有效方法是應(yīng)用廉價的原料，常用的有富含有機物的有機廢水，城市垃圾等。利用生物質(zhì)制氫同樣能夠大大降低生產(chǎn)成本，而且能夠改善自然界的物質(zhì)循環(huán)，很好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境[9]。

通過陸地和海洋中的光合作用每年地球上所產(chǎn)生物量中約含3×1021 J的能量，是全世界人類每年消耗量的10倍。就纖維素類生物質(zhì)而言，我國農(nóng)村可供利用的農(nóng)作物秸稈達(dá)5億至6億噸。相當(dāng)于2億多噸標(biāo)準(zhǔn)煤。林產(chǎn)加工廢料約為300多萬噸。此外還有1萬噸左右的甘蔗渣。這些生物質(zhì)資源中，有16%-38%是作為垃圾處理的，其余部分的利用也多處于低級水平，如造成環(huán)境污染的隨意焚燒、采用熱效率僅約為1%的直接燃燒方法等。

開發(fā)生物質(zhì)制氫技術(shù)將是解決上述問題的一條很好途徑，生物質(zhì)制氫包括兩種方法：

= 1 \* GB3 ①生物轉(zhuǎn)化制氫法：以秸稈為例，秸稈主要由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素通過復(fù)雜的方式連接形成，這3種物質(zhì)的基本成分都是小分子糖類。但由于天然纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，難以降解，因而很難被微生物所利用。發(fā)酵方式采用壓力脈動固態(tài)發(fā)酵法，能夠充分利用原料且大大降低廢水排放量，在環(huán)境保護(hù)方面具有極大的優(yōu)勢，為生物質(zhì)制氫技術(shù)開辟了新途徑。

= 2 \* GB3 ②生物質(zhì)氣化法：將生物質(zhì)通過熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方式轉(zhuǎn)化為高品位的氣體燃?xì)饣蚝铣蓺?，產(chǎn)品氣主要是H2 、CO、少量CO2、水和烴。相對來說，生物質(zhì)氣化技術(shù)已比較完善，但存在著制取成本高，氣體凈化難，副產(chǎn)物多污染環(huán)境等缺點，還有待工藝的進(jìn)一步改進(jìn)。

從國內(nèi)外生物制氫技術(shù)的研究現(xiàn)狀看，雖然利用生物產(chǎn)氫目前尚處于研究探索或小規(guī)模試產(chǎn)階段，離大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)尚有不小距離。但是，有關(guān)這方面的研究進(jìn)展，展現(xiàn)了利用生物生產(chǎn)清潔燃料氫氣的廣闊前景。在探索利用生物生產(chǎn)氫氣的道路上，需要不斷尋找產(chǎn)氫氣能力高的各種微生物，深入研究生物產(chǎn)氫的原理和條件，完成天然菌種的人工訓(xùn)化，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計出相應(yīng)的大規(guī)模生產(chǎn)裝置系統(tǒng)，推進(jìn)生物制氫工業(yè)化革命的到來[7－9]。

2. 2 氫氣的儲備技術(shù)進(jìn)展 2.2.1 金屬及其氧化物系列儲氫材料

儲氫技術(shù)是氫能利用走向?qū)嵱没?、?guī)?；年P(guān)鍵。金屬儲氫材料通常由一種吸氫元素或與氫有很強親和力的元素和另一種吸氫量小或根本不吸氫的元素共同組成。

鎂系合金有很高的儲氫密度，但放氫溫度高，吸放氫速度慢，因此研究鎂系合金在儲氫過程中的關(guān)鍵問題，可能是解決氫能規(guī)模儲運的重要途徑。因此對金屬Mg表面催化改性引起了研究者的興趣。近年來，有人利用射頻噴濺方法制備了Pd包覆的納米結(jié)構(gòu)的多層Mg薄膜，并對儲氫性質(zhì)進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，在100oC， 0.1M Pa氫氣壓力條件下，氫的吸附量約為5wt% ，薄膜在100oC真空的條件下釋放出全部的氫。2006年，Au[14]報道了四氫呋喃處理的鎂的氫化-脫氫性質(zhì)，并且考察了樣品的電力能態(tài)、晶格結(jié)構(gòu)和微觀形貌。研究表明四氫呋喃處理的鎂在100oC， 3.5M Pa條件下吸附了6.3w t%的氫，同時四氫吠喃的處理改善了鎂吸附-脫附氫的動力學(xué)，在623 K具有較理想的反應(yīng)速率[5，11，12]。

轉(zhuǎn)貼于

Fe3O4與Fe的可逆氧化還原是儲氫和放氫的反應(yīng)模板。氫以金屬鐵的形式儲存起來，然后與H2O反應(yīng)釋放，具體過程如方程式所示[15] Fe3O4 + 4H2 3 Fe + 4H2O

(4)

3 Fe + 4H2O Fe3O4 + H2

(5)

通常的四氧化三鐵粉末由于較低的表面積，在低于400oC時不能有效地與H2或H2O發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 Wang[15]等人研究了鋼鐵公司的含鐵煙氣灰塵FeOx，實驗證明改進(jìn)的FeOx通過氧化還原反應(yīng)可以化學(xué)儲氫并能直接為PEFC提供純氫。FeO x的改進(jìn)是通過浸漬法將Cr，Al， Zn， Mo，Mo-Al， Mo-Ti， Mo-Zn， Mo-Cr，Mo-Ni，Mo-Cu等離子作為添加劑加入，在提高H2的產(chǎn)生速率和氧化還原循環(huán)穩(wěn)定性方面，Mo是最有效的元素，它以2FeO.MoO2合成物的形式存在。

2.2.2 氫配位-化學(xué)氫化物儲氫材料

LiBH4由于具有非常高的儲氫量，成為儲氫體系最有吸引力的候選材料，理論上通過反應(yīng)（6）可以脫附13. 5 wt%的氫。

LiBH4 SHAPE \* MERGEFORMAT

LiH + B + 3/2H2 （6）

由于LiBH4脫附氫的焓變約為-70 kJ/mol，實際應(yīng)用過于穩(wěn)定。不能有效、可逆吸附-脫附氫。因此，改變LiBH4的熱力學(xué)穩(wěn)定性，降低脫氫溫度（低于100 0C)成為目前研究的焦點。2006年，有報道用LiBH4 +0.2MgCl2+0. 1TiCl3材料作為穩(wěn)定劑來降低脫氫溫度，改善吸附-脫附的可逆性很有效，在60oC脫附5 w t%的氫。目前在60oC和70 bar條件下可以吸附4.5 w t％的氫 [16]。

四方晶體結(jié)構(gòu)的NaAlH4，是另一種有前途的儲氫材料。NaAlH4的儲氫量約為5 . 6 w t% ， NaAlH4的脫氫過程是根據(jù)下面的化學(xué)反應(yīng)(7)、 (8)進(jìn)行的：

3NaAlH4 NaAlH6 + 2Al + 3H2 （7）

Na3AlH6 3NaH + Al + 3/2H2 （8）

2.2.3 碳系列儲氫材料

對碳系列儲氫材料的研究是近些年興起的一個熱門課題。大家知道，由于碳的多孔結(jié)構(gòu)和碳原子對氣體分子的特殊吸引作用，碳對幾乎所有的氣體都存在或大或小的吸附作用。所以把它作為一種儲氫材料來研究也就是自然而然的事。目前對碳系列儲氫材料的研究主要是集中在石墨、活性碳、納米碳管和納米碳纖維等方面，納米碳管和納米碳纖維之所以成為一種熱門的儲氫材料，一是它們的儲氫量大，一般也達(dá)到10wt%，有的甚至達(dá)到60wt%以上。但此前曾有科學(xué)工作者對此進(jìn)行檢驗，卻以失敗告終，然其儲氫量比儲氫合金高卻是不爭的事實。

近年來，納米碳在儲氫方面已表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，清華大學(xué)碳納米材料研究小組發(fā)現(xiàn)一種經(jīng)處理后表現(xiàn)出顯著儲氫性能的碳納米管，它有望作為新的清潔能源成為氫能電池的制造材料。該研究小組的科技人員對定向碳納米管的電化學(xué)儲氫特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)這種碳納米管具有許多全新的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)性能，尤其是將它混以銅粉后表現(xiàn)出的很高的儲氫性能。他們將碳納米管制成電極，進(jìn)行隨流充放電電化學(xué)實驗，結(jié)果表明，混銅粉定向多壁碳納米管電極的儲氫量是石墨電極的10倍，是非定向電極的13倍，比電容量高達(dá)1，625mAh/s，對應(yīng)儲氫量為5.7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，具有優(yōu)異的電化學(xué)儲氫性能。已經(jīng)接近美國能源部對車用儲氫技術(shù)制定的標(biāo)準(zhǔn)對儲氫材料的重量和儲氫密度的要求[11、12]。

目前用于儲氫研究的無機材料有10種以上，除了以上介紹的，還有金屬硫化物儲氫材料儲、金屬-C-H體系、金屬-N-H體系儲氫材料、碳基儲氫材料和氨基硼烷、氮化硼納米管、碳化硅納米管等。在研究過程中，納米技術(shù)、摻雜催化技術(shù)以及氧化還原理論的應(yīng)用，使材料的儲氫研究得到了長足發(fā)展，縮短了與應(yīng)用要求的距離。從目前的研究結(jié)果來看，對于無機儲氫材料，多組分材料的儲氫研究是較好的研究方向，因為很難找到一種物質(zhì)既有較大的儲氫量(大于6 W t% )，在低溫（低于100℃)下又有較好的動力學(xué)性質(zhì)，同時還兼具能夠反復(fù)吸氫-脫氫的循環(huán)穩(wěn)定性。因此對照世界能源署或美國能源部的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步開發(fā)多組分復(fù)合材料，同時研究該材料的熱力學(xué)性質(zhì)及其與氫氣的分了反應(yīng)動力學(xué)，對拓展儲氫的理論研究和實際應(yīng)用具有重要意義[12—16]。

3 結(jié) 語

國際能源界預(yù)測，21世紀(jì)人類社會將告別化石能源，進(jìn)入氫能經(jīng)濟(jì)時代?？v觀世界能源發(fā)展戰(zhàn)略，專家們認(rèn)為，氫將在2050年前取代石油而成為主要能源，人類將進(jìn)入完全的氫經(jīng)濟(jì)社會。

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長，能源需求量持續(xù)上漲，能源戰(zhàn)略儲備嚴(yán)重低下，國際石油市場的波動已經(jīng)對我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生明顯影響，由此而產(chǎn)生的矛盾已經(jīng)成為遏制我國長期健康可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略瓶頸。率先全面啟動氫經(jīng)濟(jì)是我國取得長期戰(zhàn)略優(yōu)勢的關(guān)鍵。因此，集中優(yōu)勢力量發(fā)展清潔高效的氫能源也許是我國搶先進(jìn)入氫經(jīng)濟(jì)，擺脫百年來科技和戰(zhàn)略落后，走可持續(xù)健康發(fā)展的最佳切入點。

節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境是人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求，而清潔能源的開發(fā)及利用，是一種切實可行的道路，以氫能經(jīng)濟(jì)為主的工業(yè)經(jīng)濟(jì)模式將在可期的未來，給人類生活帶來巨大變革。氫能研究的舞臺是廣闊的，研究開發(fā)氫能將大有作為。.

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第5篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

論文關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟(jì)，挑戰(zhàn)，發(fā)展思路

 

1 引言

從《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》、“巴厘路線圖”的制定到《哥本哈根協(xié)議》的通過，各個國家都在為解決氣候問題而努力，在此背景下低碳經(jīng)濟(jì)應(yīng)運而生。

所謂低碳經(jīng)濟(jì)，是指在可持續(xù)發(fā)展理念和科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等方式，盡可能地降低煤炭、石油等高碳能源的消耗，降低溫室氣體排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)[1]。低碳經(jīng)濟(jì)以低能耗、低排放、低污染為基本特征，具體表現(xiàn)為低碳社會、低碳技術(shù)、低碳能源、低碳產(chǎn)業(yè)等。低碳經(jīng)濟(jì)的實質(zhì)是提高能源利用效率，開發(fā)清潔能源，追求綠色GDP，在保持經(jīng)濟(jì)增長的同時減少二氧化碳的排放量以降低對環(huán)境的污染。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，是我國實現(xiàn)和諧社會和落實可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

2 我國低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

低碳經(jīng)濟(jì)是一種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路，對實現(xiàn)節(jié)能減排、構(gòu)建和諧社會等具有重要意義，我國已經(jīng)認(rèn)識到了這點，并成為積極實施低碳經(jīng)濟(jì)的國家之一。

2.1我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的有關(guān)政策措施

我國政府歷來十分重視發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。2003年正式施行《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》。2005年頒布了《可再生能源法》。2006年科技部等六部委聯(lián)合了《氣候變化國家評估報告》。2007年了《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》和《中國的能源狀況與政策》白皮書，其中前者是發(fā)展中國家頒布的第一部應(yīng)對氣候問題的國家方案挑戰(zhàn)，后者主張能源的多元化發(fā)展，不再提以煤炭為主。2008年了《中國應(yīng)對氣候變化的政策與行動》的白皮書，同時修訂后的《中華人民共和國節(jié)約能源法》也正式實施。2009年《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》正式生效。2010年發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于開展低碳省區(qū)和低碳城市試點工作的通知》，這一系列文件都充分顯示出我國政府對氣候問題的高度重視，表明了我國政府發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的決心。

2.2我國的節(jié)能減排情況

“十一五” 規(guī)劃中明確提出到2010年我國單位GDP的能源強度要比2005年降低20%，主要污染物排放總量要減少10%，這體現(xiàn)了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，政策導(dǎo)向明確。2008年新增加的4萬億投資計劃中，國家安排了5800億用于節(jié)能減排、技術(shù)改造等與低碳經(jīng)濟(jì)相關(guān)的項目[2]。由于政府對節(jié)能減排的高度重視，“十一五”期間我國節(jié)能減排取得了重大成績cssci期刊目錄。據(jù)發(fā)展改革委介紹，“十一五”期間，我國單位GDP能耗下降約為19.06%（具體數(shù)據(jù)尚未公示），全國化學(xué)需氧量排放量和二氧化硫排放量分別下降12.45%、14.29%，基本完成或超額完成“十一五”規(guī)劃綱要確定的目標(biāo)[3]。

2.3我國的新能源與可再生能源發(fā)展情況

近年來，我國新能源和可再生能源發(fā)展迅速。在太陽能利用方面，據(jù)權(quán)威機構(gòu)統(tǒng)計，2010年我國光伏產(chǎn)品總產(chǎn)量為8GW，占世界總產(chǎn)量的50％，世界第一。在水電方面，2009年我國水電站總裝機容量可以達(dá)到500萬千瓦，水電裝機容量世界第一。在核能利用方面，截至2010年7月，全國核電總核準(zhǔn)規(guī)模達(dá)到3270萬千瓦，在建規(guī)模達(dá)到2540萬千瓦。在風(fēng)能利用方面，據(jù)初步統(tǒng)計，2010年我國風(fēng)電新增裝機超過1600萬千瓦，累計裝機超過4000萬千瓦，世界第一。在地?zé)崮芾梅矫妫刂?009年底，我國地?zé)嶂苯永每傃b機容量達(dá)到3688MWt，居世界第一，年直接利用量12865GWh，分別比2004年高出20.70％和19.3％，發(fā)展速度較快[4]。

3 我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)面臨的挑戰(zhàn)

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是一項系統(tǒng)工程挑戰(zhàn)，從我國目前的情況看，向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型還有很長一段路要走。近期，我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)主要面臨以下挑戰(zhàn)：

3.1我國居民的消費模式對發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)取得了巨大發(fā)展，人均收入迅速增加。2010年我國農(nóng)村居民人均純收入達(dá)到5919元，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入達(dá)到19109元。人均收入的顯著增加，提高了人們的生活水平，豐富了人們的消費內(nèi)容。但目前我國仍然沒有建立起生態(tài)化的消費模式，“便利消費”、“面子消費”、“奢侈消費”隨處可見。比如有些人為圖一時方便，使用一次性木筷，一次性塑料袋；有些人為了顯富、攀比，購買寶馬、SUV等大排量汽車；有些人平時不注意節(jié)約水電、糧食等。

3.2我國目前所處的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段對發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)

目前，我國正處于工業(yè)化、現(xiàn)代化的快速發(fā)展階段，以重化工業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)模式會造成能源需求和二氧化碳等溫室氣體排放的不斷增長。此外，我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，擁有世界1/5的人口，由于現(xiàn)代化尚未實現(xiàn)，發(fā)展仍是目前的首要任務(wù)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開能源，但我國能源結(jié)構(gòu)中煤炭比重過高，而相對清潔的油氣比例較低，“高碳”特征明顯。

3.3我國目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平對發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)

2005年以后我國三個產(chǎn)業(yè)的比重基本穩(wěn)定在1∶5∶4，這樣的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不合理：農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，嚴(yán)重制約現(xiàn)代化進(jìn)程；工業(yè)未能對農(nóng)業(yè)提供應(yīng)有的技術(shù)改造和服務(wù)；第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平嚴(yán)重滯后，對第一、第二產(chǎn)業(yè)的制約作用突出。目前西方發(fā)達(dá)國家第三產(chǎn)業(yè)比重大多保持在70%，許多發(fā)展中國家也在50%左右，而我國的第三產(chǎn)業(yè)比重僅為40%甚至更低[5]。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過度依賴能耗高的第二產(chǎn)業(yè)，而第三產(chǎn)業(yè)比重較低，對低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展形成了重大挑戰(zhàn)。

3.4我國的資源稟賦對發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)

在我國已探明的能源儲量中，煤炭占94%，石油占5.4%，天然氣占0.6%，這種“富煤、少氣、缺油”的資源特點，使我國以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)在有限的時間內(nèi)很難發(fā)生根本性改變。雖然我國也在努力促進(jìn)能源供給的多樣化發(fā)展挑戰(zhàn)，但近年來隨著國際油氣價格的攀升以及我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，煤炭在能源消費中的比重又有回升的勢頭，2005年煤炭在能源消費中的比重高達(dá)70.8%，2008年為70.3%，2009年為70.4%。煤炭消費比重大，二氧化碳排放強度高，對發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)形成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3.5我國低碳技術(shù)落后對發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)

未來，低碳技術(shù)將成為國家核心競爭力的一個標(biāo)志——誰掌握了先進(jìn)的低碳技術(shù)，誰就擁有了核心競爭力[6]。低碳技術(shù)涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部門以及在可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發(fā)、二氧化碳捕獲與埋存等領(lǐng)域開發(fā)的有效控制溫室氣體排放的新技術(shù)[7]。我國是發(fā)展中國家，低碳技術(shù)落后、技術(shù)研發(fā)能力有限是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的最大瓶頸。發(fā)達(dá)國家由于擔(dān)心轉(zhuǎn)讓先進(jìn)技術(shù)會影響其國內(nèi)產(chǎn)品競爭力，使《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》要求發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)讓先進(jìn)低碳技術(shù)的規(guī)定幾乎成為一紙空文，許多關(guān)鍵的低碳技術(shù)還是要靠發(fā)展中國家自主研發(fā)。目前，我國在低碳技術(shù)的研發(fā)方面仍處于起步階段，還沒有完善的政策支持體系和穩(wěn)定的政府投入機制。

4 我國低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展思路

國際社會發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的經(jīng)驗表明，不同的國家發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)應(yīng)當(dāng)采用不同的方法。我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)應(yīng)當(dāng)選擇一條適合國情的道路，具體來說：

4.1提高低碳認(rèn)識，倡導(dǎo)低碳消費

從政府方面考慮，首先通過設(shè)立低碳頻道、創(chuàng)建低碳雜志等手段廣泛宣傳低碳經(jīng)濟(jì)的概念、內(nèi)涵、意義等，提高全社會的低碳意識；其次要在全社會提倡合理消費、適度消費、節(jié)約消費、協(xié)調(diào)消費；最后通過采用政策傾斜的方式，積極推廣非化石能源的利用。從企業(yè)角度出發(fā)，企業(yè)應(yīng)積極研發(fā)、利用低碳技術(shù)，尋求節(jié)能減排的新途徑。從個人角度講，一是要少開私家車，多走路，多騎自行車或者乘坐公共交通工具；二是要少吃肉，多吃素，少用一次性商品，拒絕過度包裝，盡量減少消費品的不必要替換。只有讓“低碳”成為全社會的共識和自覺行動，低碳經(jīng)濟(jì)才能有所發(fā)展。

4.2大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，以循環(huán)經(jīng)濟(jì)推進(jìn)節(jié)能減排

所謂循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指在人、自然資源和科學(xué)技術(shù)的大系統(tǒng)內(nèi)，在資源投入、企業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品消費及其廢棄的全過程中，把傳統(tǒng)的依賴資源消耗的線形增長的經(jīng)濟(jì)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽可鷳B(tài)型資源循環(huán)來發(fā)展的經(jīng)濟(jì)[8]。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，既能緩解能源緊缺問題，也能減輕環(huán)境壓力。我國傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式是“資源——生產(chǎn)——消費——廢棄物排放”的單向線型經(jīng)濟(jì)，這種模式在創(chuàng)造社會財富的同時會消耗大量的資源并會產(chǎn)生嚴(yán)重污染cssci期刊目錄。而循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一個“資源——產(chǎn)品——消費——再生資源”的閉環(huán)反饋式流程，可以實現(xiàn)“排除廢物——凈化環(huán)境——利用廢物”的過程，達(dá)到“最佳生產(chǎn)，最適消費，最少廢棄”[9]。我們必須根據(jù)我國處于工業(yè)化中后期的現(xiàn)狀，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，進(jìn)而促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4.3優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，著力構(gòu)建三個產(chǎn)業(yè)并重的低碳產(chǎn)業(yè)體系

第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)總體上屬于低碳產(chǎn)業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)則屬于高碳產(chǎn)業(yè)。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)就是要促進(jìn)三個產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，形成現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系[10]。首先，要大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少化肥和農(nóng)藥的使用，維持農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的生態(tài)平衡，循環(huán)利用各種物質(zhì)要素，以期用盡可能少的投入獲得盡可能多的產(chǎn)出，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)和提高經(jīng)濟(jì)效益的雙重目的；其次要積極促進(jìn)信息化和工業(yè)化的融合，促使產(chǎn)業(yè)升級，逐步淘汰高投入、高能耗、高污染、低效益的企業(yè)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品向利潤曲線兩端延伸；最后要大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，特別是新興產(chǎn)業(yè)，提高服務(wù)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的比重。第三產(chǎn)業(yè)本身就是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要突破口，我國應(yīng)重點支持服務(wù)業(yè)的關(guān)鍵領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)，以促進(jìn)我國低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4.4發(fā)展低碳能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)

低碳能源包括兩類：一類是清潔能源，比如核能等，另一類是可再生能源，像風(fēng)能、太陽能等。我國能源消費構(gòu)成中煤炭比例過高，如果不改變對煤炭過分依賴的能源消費特點，就很難談發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。低碳能源對解決我國資源短缺、減少溫室氣體排放具有重大意義。相關(guān)資料顯示，我國擁有豐富的風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、海洋能等資源，但這些能源并沒有得到較好的利用。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，必須要集中力量發(fā)展風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能以及核能等低碳能源挑?zhàn)，大力推進(jìn)西氣東輸?shù)软椖康慕ㄔO(shè)，按照以新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，以優(yōu)勢能源代替稀缺能源、以可再生能源代替化石能源的思路，逐步提高低碳能源在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。

4.5加強低碳技術(shù)的研發(fā)

節(jié)能減排、提高能效、開發(fā)低碳能源以及低碳產(chǎn)業(yè)的形成等最終都依賴于低碳技術(shù)。對我國而言，通過研發(fā)或者購買先進(jìn)的低碳技術(shù)是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。目前，我國需要獲得的低碳技術(shù)主要包括：煤炭洗選技術(shù)，煙氣凈化技術(shù)，可再生能源、先進(jìn)核能技術(shù)，碳捕集和碳封存技術(shù)，替代技術(shù)，新材料技術(shù)等等。從國內(nèi)低碳技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，短期內(nèi)我國政府應(yīng)把主要精力放在節(jié)能和提高能源利用效率的技術(shù)上，并逐步形成穩(wěn)定的政策支持系統(tǒng)和完善的投入機制；從長遠(yuǎn)考慮，我國應(yīng)逐漸形成自己的低碳能源體系。

5 小結(jié)

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀念、創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、破解經(jīng)濟(jì)發(fā)展難題、提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的重要途徑。我國應(yīng)廣泛借鑒國際經(jīng)驗并根據(jù)我國的基本國情，通過提高對低碳認(rèn)識，倡導(dǎo)低碳消費；大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)；加強低碳技術(shù)的研發(fā)等手段促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實現(xiàn)我國由“高碳”到“低碳”的轉(zhuǎn)變，并最終實現(xiàn)社會、人與自然和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑；綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)；ESGB

1 概述

本世紀(jì)60年代以來，工業(yè)化國家不斷發(fā)生類似于倫敦?zé)熿F事件、洛杉磯光化學(xué)污染之類的嚴(yán)重公害，人們越來越感到生活在一個不健康的環(huán)境中。為此，美國建筑師保羅·索勒瑞提出了生態(tài)建筑的新理念。隨后，美國建筑師伊安·麥克哈格著《設(shè)計結(jié)合自然》一書，生態(tài)建筑學(xué)由此正式誕生。1990年世界首個綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)在英國，隨后美國創(chuàng)建綠色建筑協(xié)會，香港，臺灣，加拿大也相繼推出自己的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。

綠色建筑在能源和資源的消耗最經(jīng)濟(jì)合理，對環(huán)境影響也最小，還可以滿足人們生理和心理的需求?，F(xiàn)在雖然人們的環(huán)保意識在加強，對綠色建筑的關(guān)注也大大多于以前，但綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)還是值得探討的問題。

2 英國綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)體系

世界上第一個綠色建筑體系起源于英國，經(jīng)過多年的完善和發(fā)展，將國際條約和國內(nèi)法有機聯(lián)系形成了一套相當(dāng)完備的綠色建筑相關(guān)政策法規(guī)體系。其中，英國建筑業(yè)的指導(dǎo)法規(guī)是《建筑法規(guī)》，為建筑的節(jié)能性能，可再生能源利用和碳減排等方面規(guī)定了最低性能標(biāo)準(zhǔn)。另外，《建筑能效法規(guī)》是英國政府為了促進(jìn)建筑能效標(biāo)識而制定的重要法規(guī)，為了大力推廣綠色建筑英國政府實施了建筑能效標(biāo)識等有效舉措。綠色建筑政策法規(guī)的推行為綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的保障：明確各方監(jiān)管責(zé)任，利用公共財政建立長效而實際的節(jié)能激勵機制；關(guān)心民生，以家庭為單位促進(jìn)住宅節(jié)能；借助政府力量推動發(fā)展，引導(dǎo)市場。

英國現(xiàn)在除了有關(guān)建筑節(jié)能政策法規(guī)中強制要求執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)及建筑標(biāo)準(zhǔn)的強制要求外，還有由不同組織獨立開發(fā)的各種綠色建筑評價體系共同構(gòu)成了英國綠色建筑市場的現(xiàn)行評價體系。

3 日本綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)體系

日本是一個資源極度匱乏的國家，二戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，又受到兩次石油危機的沖擊，因此現(xiàn)在能源和環(huán)境問題日益突出。日本節(jié)能綜合管理體制是由政府中央機構(gòu)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)節(jié)能管理實施，企業(yè)有計劃的自主配合節(jié)能管理及實施，節(jié)能中心為節(jié)能提出專業(yè)支援來共同完成的。節(jié)能中心對全國節(jié)能狀況進(jìn)行調(diào)查研究，分析整理數(shù)據(jù)再對政府的節(jié)能政策提出建議并負(fù)責(zé)具體落實政府的節(jié)能政策與法規(guī)并進(jìn)行專業(yè)咨詢及宣傳工作。

日本綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)體系是隨著社會進(jìn)程發(fā)展逐步建立的：在第一次石油危機期間，日本針對能源匱乏的狀況提出了“陽光計劃節(jié)能”；1979年日本在第二次石油危機背景下出臺的《能源合理利用發(fā)》是基本節(jié)能政策框架；20世紀(jì)90年代初，日本將節(jié)能和新能源開發(fā)技術(shù)結(jié)合，提出了“新陽光計劃”；在2002年日本政府從可持續(xù)發(fā)展觀點出發(fā)，改進(jìn)原有環(huán)境性能的評價體系——CASBEE，明確了評價理念，豐富了綠色建筑評價體系的評價方式。

2008年，日本提出國家中長期節(jié)能戰(zhàn)略——“美麗地球50”規(guī)劃，提出了數(shù)十項關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。政府除了優(yōu)惠貸款，減免稅收等資金支持外，還建立了鮮明的懲罰制度即“領(lǐng)跑者”制度，要求企業(yè)按“領(lǐng)跑者”能效標(biāo)準(zhǔn)該曬能效，提高現(xiàn)有產(chǎn)品的能效水平，否則受到罰款，甚至勸退出市場等。這樣良好的獎懲制度推動了技術(shù)的研發(fā)，使高能效產(chǎn)品相繼上市，讓CASBEE的推行暢通無阻，形成良性循環(huán)。在一個節(jié)能環(huán)保觀念極重的國家中，日本學(xué)生從小就接受節(jié)能環(huán)保教育，媒體也經(jīng)常發(fā)起環(huán)保方面的議題與活動。

4 綠色建筑體系在我國的發(fā)展和困境

多年來，我國民眾一直持有“地大物博”的思想，前20年我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們忽視了環(huán)境問題走的是“先污染，后治理”的發(fā)展道路，因此人民的環(huán)保意思及其淡薄，但作為有13億人口的能源消耗打過，面對當(dāng)今世界能源緊缺的狀況，加大節(jié)能環(huán)保的宣傳迫在眉睫。

我國節(jié)能政策法律方面建設(shè)起步較晚，在制度執(zhí)行上也存在問題，我國綠色建筑制度的唯一執(zhí)行手段是政府提出的執(zhí)行命令。1986年8月頒布了第一部建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)——《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[采暖居住部分]》，才使我國節(jié)能工作走上法制化軌道，接著在2000年頒布的《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》中第一次從法律法規(guī)的層面確定了建筑基本的行政主管機關(guān)，直到2006年頒布ESGB，我國才初步完成了建筑節(jié)能的政策體系建設(shè)。

ESGB雖然頒布，但并非強制性標(biāo)準(zhǔn)，市場應(yīng)用情況并不理想。經(jīng)濟(jì)上，國家對節(jié)能建筑從建造，銷售到使用均無任何經(jīng)濟(jì)激勵政策；技術(shù)上，盡管在某些單一技術(shù)方面接近國際水平，但節(jié)能技術(shù)研究還沒能建立相應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)并制度化，規(guī)范化；協(xié)作機制上還存在專業(yè)分割，這對于整合技術(shù)研究成果是百害而無一利。因為沒有同意的節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所以在某些方面阻礙了ESGB的可操作性，也造成了對節(jié)能建筑設(shè)計缺乏專業(yè)性指導(dǎo)使建筑更科學(xué)的節(jié)能，因此間接影響了ESGB在市場的推廣，在加上我國幅員遼闊，各地氣候各不相同，使得綠色建筑的推行方式仍然在摸索中。

5 結(jié)語

通過與英國和日本的對比，我們應(yīng)該通過政府和企業(yè)兩個層面進(jìn)行綠色建筑及節(jié)能政策的宣傳，不斷提高民眾對綠色建筑理念的認(rèn)識；加快制定更具實際操作的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)章，建立能效表彰制度；制定科學(xué)合理并且獎懲制度相結(jié)合的政策，以此來取代單一死板的行政命令的推廣模式；并且完善相應(yīng)的監(jiān)管體系，定期檢查其政策的落實情況。由于我國基本國情與西方國家有所不同，應(yīng)當(dāng)因地制宜，形成政府主導(dǎo)，市場推動，及第三方機構(gòu)協(xié)動的綠色建筑發(fā)展模式。

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第7篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

論文關(guān)鍵詞 民族區(qū)域自治地方 城市發(fā)展 生態(tài)化轉(zhuǎn)型

生態(tài)化轉(zhuǎn)型是當(dāng)今城市化發(fā)展的趨勢，也是實現(xiàn)城市跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略保障。生態(tài)化轉(zhuǎn)型的主要目標(biāo)是實現(xiàn)城市土地空間開發(fā)從占用土地的外延擴(kuò)張為主，轉(zhuǎn)向調(diào)整優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)為主的有效轉(zhuǎn)變，以生態(tài)資源承載能力和環(huán)境容量為基點，最終實現(xiàn)人口、經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境的均衡循環(huán)發(fā)展。呼和浩特作為重要的區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的引領(lǐng)者，既擁有著時代賦予的發(fā)展提升之空間資源，也急需區(qū)域發(fā)展規(guī)劃與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的生態(tài)化轉(zhuǎn)型。實質(zhì)可行的生態(tài)化轉(zhuǎn)型既能提升首府城市的戰(zhàn)略地位，也可有效改變當(dāng)下突出的人口、經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境的發(fā)展不均衡格局，保證該區(qū)域具有足夠的生態(tài)環(huán)境承載力，有效實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

一、呼和浩特城市空間拓展戰(zhàn)略分析：適當(dāng)高密度，避免過度平面蔓延式

依據(jù)呼和浩特市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要的精神，呼和浩特堅持有序擴(kuò)張，優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展戰(zhàn)略思想，將城區(qū)空間拓展布局定位為：“東優(yōu)、南拓、中興、西聯(lián)”的規(guī)劃格局：（1）東優(yōu)，即在東二環(huán)區(qū)塊作為呼市城市功能拓展實驗區(qū)，推進(jìn)精品區(qū)建設(shè)。依據(jù)呼和浩特市新區(qū)發(fā)展策略，對于新華大街東延伸段進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)、可循環(huán)利用的建設(shè)與改造，加速推進(jìn)呼市客車東站交通樞紐區(qū)、如意總部基地、空港物流區(qū)、大學(xué)園區(qū)和濱河新區(qū)規(guī)劃實施，力求建成體系完備、環(huán)境優(yōu)美、生態(tài)和諧的多樣化新興城區(qū)生活圈。（2）南拓，產(chǎn)業(yè)發(fā)展向南延伸，全力建成新興環(huán)境友好型、資源循環(huán)型工業(yè)化新區(qū)。以呼市盛樂園區(qū)、如意開發(fā)區(qū)為基點，依托“工業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、科技新城”的規(guī)劃，呼市南部工業(yè)園區(qū)建設(shè)成為工業(yè)化程度高、新興產(chǎn)業(yè)群密集、城市配套基礎(chǔ)設(shè)施完善的生態(tài)型產(chǎn)業(yè)鏈框架；加速推進(jìn)托克托產(chǎn)業(yè)園區(qū)及清水河產(chǎn)業(yè)群發(fā)展的有機融合，努力形成呼包鄂重化工產(chǎn)業(yè)基地，全面形成自治區(qū)級產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范基地。（3）中興，即依據(jù)呼和浩特未來城市發(fā)展的遠(yuǎn)景規(guī)劃要求，繼續(xù)加大中心城區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度，繼續(xù)提高中心城區(qū)多樣化性能、服務(wù)檔次及服務(wù)能力，使得中心城區(qū)個性化、特色化文化服務(wù)得到全面提升。針對多民族文化發(fā)展區(qū)，多維度商業(yè)發(fā)展區(qū)，特色化、優(yōu)勢化體育發(fā)展區(qū)以及快速多能的金融及行政服務(wù)中心的全面規(guī)劃建設(shè)要求，繼續(xù)推進(jìn)相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)，加力推進(jìn)建設(shè)效率，切實提升城市化服務(wù)水平及服務(wù)能力。加速推進(jìn)兼具現(xiàn)代化、民族化特色首府城市的形成，著力提高城市本身的文化內(nèi)涵及民族特色。按照東西貫通、南北呼應(yīng)的首府城市發(fā)展理念，努力形成以新華大街、成吉思汗大街、二環(huán)路、錫林路、通道街和大南大北街等作為城市特色精品區(qū)域，逐步形成具有多民族文化特色、蒙元文化特色的城市特色文化推廣區(qū)域。在繼續(xù)提高中山路商業(yè)中心的區(qū)位優(yōu)勢的同時，要努力建成并著力完善東西南北新建城區(qū)的商業(yè)中心及配套設(shè)施建設(shè)。（4）西聯(lián)，即以呼市西部金川開發(fā)區(qū)、金山開發(fā)區(qū)以及裕隆等地的全面協(xié)調(diào)發(fā)展，努力形成以制造裝備業(yè)、節(jié)能型產(chǎn)業(yè)研發(fā)為主體的生態(tài)型工業(yè)園區(qū)。隨著城市化進(jìn)程的不斷擴(kuò)展和向外延伸，造成了所在區(qū)域的水系安全受到嚴(yán)重威脅，地下水位不斷下降，動物群落及生物多樣性退化，環(huán)境破壞及生態(tài)危機在所難免。這種水系、土地、綠地和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)四分五裂現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱之為景觀破碎，它導(dǎo)致生態(tài)承載力下降、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能退化、生態(tài)代謝過程失調(diào)，最終影響到城市的生態(tài)服務(wù)功能，包括城市氣候、水文系統(tǒng)和生物多樣性的變化。

城市化無序擴(kuò)展的實質(zhì)是區(qū)域性資源環(huán)境的過度汲取與戰(zhàn)略錯位，它是一個城市群在違背科學(xué)發(fā)展、違背自然規(guī)律，而對資源環(huán)境的超負(fù)荷開發(fā)與利用的必然結(jié)果。這里存在兩種自相矛盾的循環(huán)系統(tǒng)：其一，城市的發(fā)展與拓展需要源源不斷的各種物資、資源及其多種固化的資源型產(chǎn)品。其中，只有少數(shù)部分能升格為城市及市民所需的有價物品，其余大部分以污水、垃圾、有害氣體等方式對水系系統(tǒng)、空氣環(huán)境和土壤資源造成更為嚴(yán)重的污染效應(yīng)，這種輸入遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸出的現(xiàn)象即所謂生態(tài)滯留；其二，資源耗竭與生態(tài)修復(fù)的不對稱問題。城市及市民從自然界索取了自身所需的各類資源，但用于修復(fù)、保護(hù)與恢復(fù)的生態(tài)投入很少，這使得自然系統(tǒng)的持續(xù)供給能力明顯弱化，導(dǎo)致了城市發(fā)展與資源持續(xù)減少的惡性循環(huán)?？梢姡鞘锌焖侔l(fā)展與無序擴(kuò)張不可避免地加劇自然資源的加速衰竭，違背了自然界本身的新陳代謝的規(guī)律與自我發(fā)展的平衡。不難看出，呼和浩特城市空間規(guī)劃將二環(huán)以東地區(qū)、呼南工業(yè)新城和托清重化工業(yè)城以及西部的金川、金山、裕隆等地域都納入到了未來城市擴(kuò)容區(qū)域，可謂是布局全面，規(guī)模超前，城市空間發(fā)展區(qū)域平面蔓延式的特點明顯。然而，城市空間發(fā)展區(qū)域平面蔓延式的后果也是顯而易見的，即造成對外向拓展區(qū)域土地資源的爭奪、自然資源的汲取以及環(huán)境生態(tài)的破壞污染。這種城市發(fā)展模式導(dǎo)致城市空間布局向外延伸，居住密度極低，公交系統(tǒng)幾乎無法良性運轉(zhuǎn)，并且導(dǎo)致“現(xiàn)代城市建立起了一種依賴?yán)盥窈鸵蕾嚻嚨某鞘形幕?。基于城市可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)承載力的考慮，呼和浩特城市空間的拓展理應(yīng)堅持適當(dāng)高密度發(fā)展、實現(xiàn)中心城區(qū)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型。適當(dāng)高密度發(fā)展，即在已形成城區(qū)，鼓勵高層建筑及高密度的土地空間使用做法，注重對城市外圍拓展環(huán)境敏感區(qū)造成新的開發(fā)壓力。主城區(qū)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型即通過更新現(xiàn)狀建筑、工廠與交通系統(tǒng)，可有效改善城市居住環(huán)境，促進(jìn)首府城市不斷向生態(tài)化轉(zhuǎn)型。

二、呼和浩特城鎮(zhèn)群一體化發(fā)展戰(zhàn)略分析：城鎮(zhèn)共存互補，避免區(qū)域功能疊加與重復(fù)

呼和浩特城鎮(zhèn)群一體化發(fā)展將依托“一核雙圈”的戰(zhàn)略布局，逐步向外延伸，以中心鎮(zhèn)和重點鎮(zhèn)為重點，堅持特色辦鎮(zhèn)、科學(xué)安排，爭取做到城鎮(zhèn)之間的優(yōu)勢互補、互動發(fā)展、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展?！耙缓恕奔炊h(huán)路以內(nèi)的城市核心區(qū)，“雙圈”即以武川縣、托克托縣、清水河縣、和林格爾縣、土默特左旗等5個旗縣所在地為節(jié)點、以50公里為半徑的半小時經(jīng)濟(jì)圈和半小時城鎮(zhèn)圈，是典型的城鄉(xiāng)結(jié)合部。呼和浩特把“一核雙圈”放到呼包鄂一體化發(fā)展格局中謀劃，進(jìn)行三個層次城鎮(zhèn)圈的總體規(guī)劃：即二環(huán)路以內(nèi)的城市核心區(qū)和中心服務(wù)區(qū)、二環(huán)路與三環(huán)路之間的組團(tuán)式發(fā)展區(qū)、三環(huán)路以外的衛(wèi)星城區(qū)。根據(jù)城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的要求，“一核雙圈”發(fā)展戰(zhàn)略還將分步向外延伸，加速形成主城區(qū)與特色鎮(zhèn)（縣）的一體化發(fā)展格局?！笆濉逼陂g，呼和浩特將依托哈素海旅游度假區(qū)，建設(shè)具有草原文化特色和敕勒川區(qū)域特色的察素齊鎮(zhèn)。在托克托重工業(yè)基地，建設(shè)為工業(yè)園區(qū)提供配套完善服務(wù)的具有古云色的雙河鎮(zhèn)。在盛樂生態(tài)食品加工基地，建設(shè)具有盛樂文化底蘊的和林格爾城關(guān)鎮(zhèn)。繼續(xù)堅持向北發(fā)展戰(zhàn)略，打造具有北魏重鎮(zhèn)特點的武川縣可鎮(zhèn)。繼續(xù)打造具有獨特建筑特點的清水河縣城關(guān)鎮(zhèn)。繼續(xù)加快首府周圍城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施投入與建設(shè)，強化特色城鎮(zhèn)的公共服務(wù)體系及能力，加強城鎮(zhèn)居住環(huán)境和特色服務(wù)能力。依據(jù)整體安排和科學(xué)規(guī)劃原則，繼續(xù)提升和完善老城鎮(zhèn)體系，高要求加快新城鎮(zhèn)建設(shè)。努力建成職能各異、優(yōu)勢明顯的畢克齊、五申、喇嘛灣等八個特色鎮(zhèn)和臺閣牧、古城、西烏蘭不浪、榆林等十個重點鎮(zhèn)。呼和浩特城鎮(zhèn)群一體化發(fā)展以“一核雙圈”為戰(zhàn)略依托，以城市核心區(qū)——功能拓展區(qū)——周圍衛(wèi)星城市為發(fā)展目標(biāo)，突出了全面布局、優(yōu)勢互補、功能各異的城市發(fā)展理念。然而，呼和浩特城鎮(zhèn)群一體化發(fā)展突出了傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)區(qū)域發(fā)展的重要地位，對于新興綠色或生態(tài)能源產(chǎn)業(yè)區(qū)域的規(guī)劃未能具體化，短期之內(nèi)也很難形成可持續(xù)發(fā)展或循環(huán)發(fā)展的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈或生態(tài)產(chǎn)業(yè)區(qū)域。以重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展為例，武川縣將建材、金屬采選冶煉、農(nóng)畜產(chǎn)品加業(yè)為主，和林格爾縣以乳品、食品、飲品、藥品、石材、電力為主，托克托縣以電力、化工、生物制藥、冶金為主，清水河縣以建材、化工、金屬鎂、能源開發(fā)為主，土默特左旗以乳產(chǎn)業(yè)、化工、電力、物流以及裝備制造業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)化趨勢。應(yīng)當(dāng)說，呼和浩特城鎮(zhèn)群發(fā)展主要以經(jīng)濟(jì)效益見效快、易受地理及資源存量約束的建材、化工、電力等產(chǎn)業(yè)為主，主要區(qū)域間產(chǎn)業(yè)布局及產(chǎn)業(yè)功能疊加與重復(fù)現(xiàn)象較為普遍，這樣極易造成區(qū)域內(nèi)各功能區(qū)的過度開發(fā)與惡性競爭，一個以主城區(qū)與區(qū)域城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村聯(lián)系緊密、功能互補和環(huán)境友好的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)并未形成。

呼和浩特城鎮(zhèn)群一體化發(fā)展理應(yīng)是積極擺脫傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，以生態(tài)化轉(zhuǎn)型或是建設(shè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)為主旨，而所謂生態(tài)化轉(zhuǎn)型或生態(tài)化經(jīng)濟(jì)并非是單一的生態(tài)或環(huán)境層級的概念。以往經(jīng)濟(jì)發(fā)展并未有效擺脫封閉或半封閉的資源依托型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，規(guī)模小、效益低及污染重是突出特點；城市傳統(tǒng)工業(yè)嚴(yán)重依賴于對自然資源的粗放開發(fā)與過度利用，可持續(xù)利用及循環(huán)發(fā)展能力極為軟弱。而生態(tài)經(jīng)濟(jì)是一種集自給、共榮和可持續(xù)發(fā)展為一體的新興經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)，是物態(tài)、事態(tài)、生態(tài)和人態(tài)的完美融合與和諧共存。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是依托系統(tǒng)生態(tài)原理和可持續(xù)發(fā)展規(guī)律發(fā)展起來的，具有較高的資源循環(huán)代謝系統(tǒng)、完備的系統(tǒng)耦合結(jié)構(gòu)及整體，是一種兼具協(xié)同、循環(huán)、自生功能的網(wǎng)絡(luò)型及進(jìn)化型的復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)。它的循環(huán)不僅是廢棄物循環(huán)（廢棄物循環(huán)僅屬于產(chǎn)業(yè)生態(tài)的小循環(huán)），還包括社會生態(tài)的中循環(huán)和自然生態(tài)的大循環(huán)。其中，社會生態(tài)的中循環(huán)包括規(guī)劃、管理、研究、教育、消費等，自然生態(tài)的大循環(huán)包括水、土、氣、生、礦等生態(tài)因子從搖籃到墳?zāi)乖俚綋u籃的全代謝過程。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的循環(huán)是物質(zhì)循環(huán)、能量更新、信息反饋、空間和諧、時間連貫、資金流通以及人力進(jìn)化過程的生態(tài)循環(huán)。呼和浩特城鎮(zhèn)群一體化發(fā)展理應(yīng)是堅持區(qū)域間聯(lián)合協(xié)調(diào)開發(fā)、功能區(qū)間共生共榮互補、物態(tài)、生態(tài)和人態(tài)因素和諧共存的生態(tài)化開放系統(tǒng)，以求實現(xiàn)首府經(jīng)濟(jì)社會生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

三、呼和浩特城市產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展戰(zhàn)略分析：特色與優(yōu)勢并舉，產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)生態(tài)轉(zhuǎn)型

目前，呼和浩特將城市產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展戰(zhàn)略定位為：特色與優(yōu)勢項目并舉，著力打造新能源產(chǎn)業(yè)群?！笆濉逼陂g，呼和浩特將全力打造盛樂—如意南區(qū)、托電—清水河園區(qū)、金川—金山—裕隆園區(qū)、金橋工業(yè)園區(qū)四大工業(yè)集中區(qū)，重點發(fā)展以乳業(yè)、電力及能源、新型煤化工和石油化工產(chǎn)以及裝備制造產(chǎn)業(yè)集群等四大優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)基地：（1）乳業(yè)為基點的綠色食品加工產(chǎn)業(yè)集群。繼續(xù)保持并做品經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)規(guī)模的同時，繼續(xù)強化伊利、蒙牛等優(yōu)勢企業(yè)和知名品牌，加速推進(jìn)高品質(zhì)液體乳和嬰幼兒乳粉生產(chǎn)，繼續(xù)開發(fā)低碳環(huán)保類產(chǎn)品和優(yōu)勢乳制品品牌。繼續(xù)擴(kuò)大綠色環(huán)保性產(chǎn)業(yè)的招商引資力度，努力形成乳品、糧食、肉品加工以及啤酒飲料為基點的首府城市食品工業(yè)體系，并努力培育國家級畜牧業(yè)示范基地及綠色食品產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地。（2）電力及能源綜合利用產(chǎn)業(yè)集群。建成托電五期、托電自備二期、清水河華潤電廠、和林華能電廠等電源點項目。加快發(fā)展城市熱電聯(lián)產(chǎn)和旗縣備壓機組。依托高鋁粉煤灰的資源優(yōu)勢，擴(kuò)大氧化鋁和電解鋁生產(chǎn)規(guī)模，加快發(fā)展高性能鋁合金及其深加工產(chǎn)品、廢物回收利用產(chǎn)品，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條。（3）加強泛呼包鄂區(qū)域資源配置的對接與協(xié)調(diào)，大力發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)，建設(shè)煤制天然氣、煤制苯胺等重點煤化工項目，打造煤氣化、液化、焦化等延伸加工循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，煤制天然氣達(dá)到40億立方米以上，煤制苯胺達(dá)到30萬噸。擴(kuò)大煉油生產(chǎn)能力，大力開發(fā)石油化工下游產(chǎn)品。同時，加快培育風(fēng)電、光能、新材料產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)以及信息產(chǎn)業(yè)。

呼和浩特城市產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展戰(zhàn)略頗具宏觀性與現(xiàn)實性，具有產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益與規(guī)模效益的戰(zhàn)略可行性。預(yù)計，“十二五”期末，盛樂—如意南區(qū)、托電—清水河園區(qū)、金川—金山—裕隆園區(qū)、金橋工業(yè)園區(qū)四大工業(yè)集中區(qū)的電力、化工、石油及裝備制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到4000億元。呼和浩特城市發(fā)展以電力及能源、煤化工和石油化工產(chǎn)以及裝備制造等為支柱產(chǎn)業(yè)，而這些領(lǐng)域取得的經(jīng)濟(jì)成就往往代價也是巨大的，而新興清潔能源、綠色產(chǎn)業(yè)的比重并不在一個合理位置上，體現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能失平衡的趨勢，從長遠(yuǎn)看，這并不符合城市產(chǎn)業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略初衷與方向。城市產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)是體現(xiàn)生態(tài)文明主旨與先進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展方向的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，是能夠形成強大示范效應(yīng)的龍頭產(chǎn)業(yè)。呼和浩特城市產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展應(yīng)在全面客觀地認(rèn)清城市產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的前提上，立足于全國甚至全球市場和生態(tài)化、現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢，高起點、高標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)設(shè)計城市產(chǎn)業(yè)集群及其發(fā)展體系。要以生態(tài)型的示范產(chǎn)業(yè)園區(qū)為模塊，建設(shè)以高科技產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)、以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為特色的生態(tài)化現(xiàn)代工業(yè)體系，同時切實發(fā)展教育、文化、信息、旅游、醫(yī)療、物流、房地產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)。要建立生態(tài)產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、營銷中心，積極實施現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的升級和改造，逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型，切實提高生態(tài)產(chǎn)業(yè)在GDP中的比重。

第8篇：化學(xué)與能源開發(fā)論文范文

關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟(jì)；3E系統(tǒng)；系統(tǒng)仿真；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；能源結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)動力學(xué)；污染物排放；環(huán)境承載能力；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F206 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-2101（2013）05-0084-06

全球氣候變暖對人類生存和發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是“低碳經(jīng)濟(jì)”提出的大背景。隨著全球人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增長，能源使用帶來的環(huán)境問題及其誘因不斷地為人們所認(rèn)識，不止是煙霧、光化學(xué)煙霧和酸雨等的危害，大氣中二氧化碳（CO2）濃度升高帶來的全球氣候變化也已被確認(rèn)為不爭的事實。中國作為一個能源生產(chǎn)和消費大國，如何保持能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展是擺在我國面前的一項重大戰(zhàn)略課題。我國能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)程度比較低，能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三者之間的矛盾比較突出。從能源結(jié)構(gòu)上看，我國的一次能源儲量、能源生產(chǎn)和能源消費間的結(jié)構(gòu)性矛盾，隨著中國工業(yè)化進(jìn)程和城市化進(jìn)程的推進(jìn)越來越突出，國內(nèi)石油和天然氣的生產(chǎn)供需缺口越來越大，使我國日漸成為石油天然氣的進(jìn)口大國。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出以工業(yè)，尤其是以碳基為主的重工業(yè)化的突出特點。從生態(tài)環(huán)境看，以化石能源為主的傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致能源生產(chǎn)和消費中排放大量的煙塵、廢水以及固體廢物等污染物引發(fā)環(huán)境質(zhì)量的急劇惡化，由能源消費結(jié)構(gòu)和方式造成的嚴(yán)重環(huán)境污染帶來的經(jīng)濟(jì)損失占GDP的2%～3%。鑒于我國能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展中存在的這些問題，迫切要求對經(jīng)濟(jì)增長方式、能源開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)等可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行科學(xué)研究，制定切實可行的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、能源替代戰(zhàn)略、環(huán)境保護(hù)措施，為能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)提供理論支持。

一、文獻(xiàn)綜述

近年來，越來越多的學(xué)者意識到能源、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境之間的相互作用對于解決能源問題的重要影響，開始將三者結(jié)合起來綜合考慮能源問題，從而形成了3E系統(tǒng)理論的研究框架，并取得大量的理論與實踐成果。能源問題的研究涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，不同專業(yè)的學(xué)者選擇了不同的研究視角與方法，得到的結(jié)論也有所差別，然而，他們的研究大多使用數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程以及運籌學(xué)的方法對能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三者之間的關(guān)系和內(nèi)部規(guī)律進(jìn)行定量分析。

日本長岡理工大學(xué)從3E的理論框架出發(fā)提出了3Es-Model，模型描述了能源、環(huán)境和宏觀經(jīng)濟(jì)之間的數(shù)量關(guān)系，可以在給定節(jié)能、碳稅、促進(jìn)能效等減排方案的條件下，預(yù)測經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境三者的發(fā)展趨勢，為決策者制定相關(guān)政策提供參考。國外的一些學(xué)者和機構(gòu)深入研究了能源問題與可持續(xù)發(fā)展的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境3E體系，例如，聯(lián)合國開發(fā)計劃署、世界能源理事會以及聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會等國際機構(gòu)都曾經(jīng)以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo)，對世界面臨的能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及能源與經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展等問題進(jìn)行了深入的分析和討論。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，相關(guān)政府部門也意識到了能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展對我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要意義。1984年，原國家計委和國務(wù)院能源辦公室牽頭，組織了我國相關(guān)領(lǐng)域近70名專家，花費五年的時間，完成了我國“廣義能源效率戰(zhàn)略工程”項目的研究，這是我國首次組織如此多的科研人員探討能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)發(fā)展問題。萬紅飛等人（2000）在John Byrme研究的基礎(chǔ)上，分析了能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三者之間的關(guān)系，并選擇二氧化碳和二氧化硫的排放量作為主要指標(biāo)，構(gòu)建了能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三者的關(guān)聯(lián)模型。王俊峰（2000）的研究首先探討了自然資源與經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境之間的關(guān)系以及3E系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的矛盾規(guī)律，并在此指導(dǎo)下提出了能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的原理和計算方法。遲春潔從3E系統(tǒng)的角度來研究能源安全問題?？梢?，國內(nèi)外的眾多學(xué)者對能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)從多個角度進(jìn)行了有益探索，取得了大量的理論成果，對緩解和解決我國的能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境問題具有重要意義。

二、能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建

（一）能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)的界定

能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)是指在社會、經(jīng)濟(jì)、文化、生態(tài)背景下，各種系統(tǒng)要素有機結(jié)合在一起所形成的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含若干個子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)分別擁有不同的屬性。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部，子系統(tǒng)是相互作用、互為影響的，系統(tǒng)內(nèi)部也同時和系統(tǒng)外部的環(huán)境發(fā)生著交換關(guān)系，可以表示為：

MSIS？奐{S1S2……Sm，Ei，Ci，F(xiàn)i，Rel，O，Rst，T，L}（m？叟2）（1）

公式（1）中Sm表示第m個子系統(tǒng)；Ei、Ci、Fi分別表示第i個子系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)和功能；Rel是系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)集合，是能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)（MSIS）的相關(guān)關(guān)系集，Rel包括了能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)各個子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、各個子系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)（MSIS）與國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；O是能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)集；Rst是系統(tǒng)的限制約束集；T、L分別為時間向量、空間向量；m是子系統(tǒng)的數(shù)目。

（二）能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)系統(tǒng)的層次性，將能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)分解為經(jīng)濟(jì)驅(qū)動子系統(tǒng)、能源支持子系統(tǒng)、環(huán)境承載子系統(tǒng)、社會發(fā)展子系統(tǒng)和政策調(diào)控子系統(tǒng)五個子系統(tǒng)。每一個子系統(tǒng)內(nèi)部又包含著若干要素，各要素在系統(tǒng)運行中分別發(fā)揮著不同作用。能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)并不是一個封閉的系統(tǒng)，在分析時不能離開國民經(jīng)濟(jì)這個大系統(tǒng)去分析，必須考慮整個系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間、系統(tǒng)與國民經(jīng)濟(jì)各部門之間的相互關(guān)系。能源系統(tǒng)與環(huán)境、技術(shù)水平和生態(tài)系統(tǒng)有密切關(guān)系，在當(dāng)前資源、環(huán)境與發(fā)展之間矛盾日益突出的情況下，能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)承載著經(jīng)濟(jì)增長、能源利用和環(huán)境保護(hù)的多重壓力。研究系統(tǒng)時必須統(tǒng)籌考慮能源與社會經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境等諸多因素，不僅研究各因素之間的相互聯(lián)系、相互依存、相互制約，而且要將其形成的有機整體作為一個完整的、處于運動變化中的大系統(tǒng)。

三、能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)因果關(guān)系分析

本文引入系統(tǒng)動力學(xué)（System Dynamics簡稱“SD”）來描述能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)各子系統(tǒng)間的因果關(guān)系。因果關(guān)系是系統(tǒng)動力學(xué)方法建模的基礎(chǔ)，是對能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)要素與關(guān)系的一種真實寫照。

（一）因果關(guān)系的總體描述

整個系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)驅(qū)動子系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的發(fā)展起推動作用，能源支持子系統(tǒng)起支持作用，環(huán)境承載子系統(tǒng)起緩沖作用，社會發(fā)展子系統(tǒng)起能動作用，政策調(diào)控子系統(tǒng)起引導(dǎo)、管理和監(jiān)督的作用。整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)、有序的運行，通過系統(tǒng)內(nèi)各要素的相互作用和配置使系統(tǒng)實現(xiàn)最優(yōu)。這就要求首先必須要建立可靠、安全、穩(wěn)定的能源供應(yīng)保障體系，能源發(fā)展必須和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源開發(fā)利用、生態(tài)保護(hù)相適應(yīng)，相協(xié)調(diào)。其中，資源開發(fā)利用主要包括資源的進(jìn)一步勘探開發(fā)、資源利用技術(shù)的進(jìn)步、利用效率的提高、發(fā)展和利用替代能源、利用進(jìn)口資源等。能源增長必須維持在資源承載能力內(nèi)，在能源發(fā)展的同時，自然資源基礎(chǔ)得到維持和加強，對可再生資源利用的前提是不破壞其再生機制。能源發(fā)展對環(huán)境改變要在環(huán)境承載極限內(nèi)同步進(jìn)行能源建設(shè)與環(huán)境保護(hù)，恢復(fù)并維護(hù)好自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。通過國家政策、法律、法規(guī)和市場機制等有效調(diào)控，弱化甚至消除系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的消極影響，充分利用和促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的積極關(guān)系，實現(xiàn)系統(tǒng)的良性循環(huán)。根據(jù)以上描述，能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)各子系統(tǒng)關(guān)系如圖1所示。

（二）因果關(guān)系涉及的宏觀變量

能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型的建立涉及的因素很多，對這些因素加以分析將成為構(gòu)建能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)。在建立能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)因果關(guān)系模型的過程中，可分別以各子系統(tǒng)的發(fā)展為主線來確定系統(tǒng)模型涉及的變量。能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型涉及的主要變量有以下幾個方面：

1. 經(jīng)濟(jì)驅(qū)動子系統(tǒng)涉及的變量。經(jīng)濟(jì)驅(qū)動子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：GDP、第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值、工業(yè)增加值、資本形成總額、人均社會消費品零售額、貨物與服務(wù)凈出口、財政收入、國內(nèi)旅游收入、外商直接投資、城鄉(xiāng)居民人均可支配收入、最終消費支出、固定資本形成總額等。

2. 能源支持子系統(tǒng)涉及的變量。能源支持子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：能源生產(chǎn)總量、能源消費總量、煤炭生產(chǎn)量、煤炭消費量、石油生產(chǎn)量、石油消費量、天然氣生產(chǎn)量、天然氣消費量、單位GDP能耗、單位工業(yè)增加值能耗、能源加工轉(zhuǎn)換效率、儲采比、能源消費彈性系數(shù)、能源生產(chǎn)彈性系數(shù)等。

3. 環(huán)境承載子系統(tǒng)涉及的變量。環(huán)境承載子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：二氧化硫（SO2）排放量、二氧化碳（CO2）排放量、廢水排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)煙塵排放量、工業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)粉塵排放量、工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)固體廢物處置量等。

4.社會發(fā)展子系統(tǒng)涉及的變量。社會發(fā)展子系統(tǒng)技術(shù)模塊涉及的變量主要包括：科學(xué)家和工程師數(shù)、研究與試驗發(fā)展經(jīng)費支出、技術(shù)市場成交額、人才密度指數(shù)、R&D經(jīng)費支出占GDP比重、科技活動經(jīng)費籌集總額等；人口模塊主要包括：人口總量、出生率、死亡率、自然增長率、人口增加數(shù)、人口減少數(shù)、遷出人口、遷入人口、就業(yè)人員、第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員、第二產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員、第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員等。

5. 政策調(diào)控子系統(tǒng)涉及的變量。政策調(diào)控子系統(tǒng)涉及的變量主要包括一些政策性參數(shù)：環(huán)保投資、科技投資、科技投資比例、環(huán)保投資比例、第一產(chǎn)業(yè)投資比例、第二產(chǎn)業(yè)投資比例、第三產(chǎn)業(yè)投資比例工業(yè)固體廢物綜合利用率、工業(yè)環(huán)境污染治理投資總額、工業(yè)污染治理投資等。

（三）因果反饋回路分析

系統(tǒng)的行為模式與特性主要取決于其內(nèi)部的動態(tài)結(jié)構(gòu)與反饋機制[7]。本文在系統(tǒng)綜合分析的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，結(jié)合整個系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)特點，在確定了各子系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)之后，建立的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)因果反饋回路，如圖2所示。

四、系統(tǒng)仿真與預(yù)測

（一）系統(tǒng)仿真

本文運用系統(tǒng)動力學(xué)方法對能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行仿真和預(yù)測。系統(tǒng)動力學(xué)是處理信息反饋系統(tǒng)的動態(tài)行為的方法論。作為其研究對象的實際系統(tǒng)一般都是高階次、非線性、多重反饋的復(fù)雜系統(tǒng)。它把研究對象劃分為若干子系統(tǒng)，并且建立起各個子系統(tǒng)之間的因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，立足于整體以及整體之間的關(guān)系研究。系統(tǒng)動力學(xué)的研究方法是建立計算機仿真模型——流圖和構(gòu)造方程式，進(jìn)行仿真試驗，由此來驗證模型的有效性，從而為戰(zhàn)略與決策的制定提供依據(jù)。被稱為“政策實驗室”。本文即運用系統(tǒng)動力學(xué)將能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)劃分為五大子系統(tǒng)，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與行為模式之間的關(guān)系，以采取相應(yīng)的策略調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，起到干預(yù)和控制系統(tǒng)，改善系統(tǒng)行為模式的作用。

本文以河北省為例對能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)SD模型的檢驗，選取了模型回路中重要指標(biāo)，GDP、能源消費量、人口數(shù)量和污染物排放量等進(jìn)行仿真值和實際值的比較，來檢驗?zāi)Ｐ团c河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)實際運行的擬合程度。在仿真過程中，取DT=1年，初始時間為2000年，仿真的完成時間為2009年，共計10年。通過VENSIM PLE軟件編寫仿真程序，模擬河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)運行情況，得到2000—2009年河北省GDP、人口總量、能源消費量、工業(yè)固體廢棄物排放量等指標(biāo)的仿真值、實際值及誤差值如圖3所示。

（二）參數(shù)檢驗與靈敏性分析

根據(jù)前文選定的系統(tǒng)輸出和響應(yīng)指標(biāo)，對所建立的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境仿真模型進(jìn)行了檢驗，變量仿真值誤差率基本控制在-10%～10%。檢驗結(jié)果顯示模型與河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)運行實際的擬合程度較高，因數(shù)據(jù)選取時間區(qū)間僅為10年，個別變量短期內(nèi)有較大幅度的波動，所以出現(xiàn)個別變量模擬結(jié)果誤差超過10%的情況，這是一種正?，F(xiàn)象，因為能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)本身就存在許多不確定性因素，有時由于國家政策、自然災(zāi)害或其他外部環(huán)境的影響，導(dǎo)致有些變量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在某一時點上波動較大；在用線性回歸的方法確定變量關(guān)系時，表現(xiàn)在模型中就會出現(xiàn)個別誤差較大的情況?？梢哉f，系統(tǒng)仿真結(jié)果能夠達(dá)到理想狀態(tài)，數(shù)據(jù)結(jié)果有效可信，說明本文所建立的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)仿真模型成立。

靈敏性分析是指當(dāng)系統(tǒng)中某個影響因素發(fā)生較小變化時，某效果指標(biāo)發(fā)生較大變化，這時我們說該效果指標(biāo)對此因素敏感；反之，當(dāng)系統(tǒng)中影響因素發(fā)生大變化時，其效果指標(biāo)發(fā)生較小變化，這時我們稱某效果指標(biāo)對此因素不敏感。那么，當(dāng)影響因素發(fā)生同樣變化時，效果指標(biāo)變化大的方案就是敏感性強的方案，效果指標(biāo)變化小的方案為敏感性弱的方案。本文能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型建立的最終目的就是通過調(diào)試尋找模型中較為靈敏的參數(shù)，從而幫助我們找到政策作用點，為制定最佳政策提供參數(shù)依據(jù)。為測試系統(tǒng)的靈敏度，通過改變模型中計劃生育率、能源消費彈性系數(shù)、GDP增長率等常數(shù)參數(shù)-5%～5%的變化幅度顯示：模型的行為曲線在振幅大小上有所改變，但模型的行為變化趨勢并未出現(xiàn)大的變動，對GDP、能源消費量、人口總量、污染物排放量的靈敏度都在合理的范圍之內(nèi)。其中人口總量對于各指標(biāo)的靈敏度較低，其他因素變化不會對人口數(shù)量產(chǎn)生較大影響。三次產(chǎn)業(yè)能源消費、單位工業(yè)增加值能耗、三次產(chǎn)業(yè)萬元單位增加值對能源消費彈性系數(shù)靈敏度較高。能源消費相對于二氧化碳排放量、人口總量較靈敏，這是由于能源消費量和污染排放量會隨著GDP的變化而發(fā)生較大調(diào)整，環(huán)境污染治理量則與每萬元投資污染治理系數(shù)密切相關(guān)，敏感度值較高。而人口數(shù)量對于各項指標(biāo)的靈敏度均極低，接近于0，人口模型相對具有更高的穩(wěn)定性，因此靈敏度會偏小。

（三）系統(tǒng)分析與預(yù)測

通過參數(shù)檢驗與靈敏性檢驗后，可以運用該模型對河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)的未來運行情況進(jìn)行預(yù)測，從而為政府經(jīng)濟(jì)決策提供有效的依據(jù)。根據(jù)河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型的仿真，預(yù)測在其他條件不變的情況下，河北省“十二五”及2020年河北省GDP、人口總量、能源消費量及工業(yè)固體廢棄物將會不斷提高，其結(jié)果如圖4所示。

五、情景分析與政策模擬

系統(tǒng)動力學(xué)作為一種仿真結(jié)構(gòu)模型，可以測試各種虛擬假設(shè)條件的變更對系統(tǒng)行為產(chǎn)生的影響，它既能預(yù)測出主要變量的發(fā)展趨勢，還可以為科學(xué)決策提供參考。它能很好地展示在各種不同政策下，模型所代表的真實系統(tǒng)將產(chǎn)生何種行為模式。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然會導(dǎo)致對能源需求的增加，高耗能產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張又會加劇環(huán)境的進(jìn)一步惡化，而政府的政策調(diào)控在一定程度則會對經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境起到一定的積極作用，從而使整個系統(tǒng)良性運行，系統(tǒng)內(nèi)部不斷優(yōu)化和完善，子系統(tǒng)有序平衡發(fā)展，使整個能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

（一）情景分析

能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，很多因素會使整個系統(tǒng)的變化具有不確定性。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)分析方面，傳統(tǒng)的趨勢外推的預(yù)測方法只能預(yù)測當(dāng)影響因素按過去的軌跡變化時的需求，無法考察過去發(fā)生過或?qū)硪l(fā)生的情況，預(yù)測結(jié)果往往具有片面性。而情景分析法與一般的趨勢外推的預(yù)測方法的不同在于：它并不是要預(yù)測未來，而是設(shè)想哪些類型的未來是可能的，通過描述在不同的發(fā)展路線下各種“可能的未來”，可以考慮影響能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)動態(tài)變化的各驅(qū)動因素的不確定性。本文設(shè)置四種情景：

1. 基準(zhǔn)情景。此情景是用來作為仿真實驗的對照。該情景是指對系統(tǒng)當(dāng)前的發(fā)展模式不作干涉，系統(tǒng)中的所有模型、參數(shù)都不改變，在計算機上運行仿真實驗并以此來設(shè)計調(diào)控參數(shù)。

2. 高速發(fā)展情景。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上加速增長3%，2009年增速為15%，能源消費彈性系數(shù)增長至8%，原煤占比增加95%。在此情景下討論能源消費量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對能源消費的變化影響。

3. 緩慢發(fā)展情景。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上減速3%，2009年降至8%，能源消費彈性系數(shù)降低0.1，降至0.6，原煤占比降至80%。在此情景下討論能源消費量，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對能源消費的變化影響。

4. 可持續(xù)發(fā)展情景。此情景下2020年GDP比照2000 年翻兩番，能源生產(chǎn)及消費按照規(guī)劃發(fā)展進(jìn)程發(fā)展。在此情景下將經(jīng)濟(jì)增長速度、能源消費彈性系統(tǒng)等指標(biāo)設(shè)定為：GDP增速9%，原煤占比80%，能源消費彈性系數(shù)0.65。

針對以上四種情景，利用系統(tǒng)動力學(xué)模型對河北省GDP、能源消費總量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量等參數(shù)進(jìn)行模擬研究，討論經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對能源效率、能源消費量、國內(nèi)生產(chǎn)總值等指標(biāo)的變化影響。經(jīng)過系統(tǒng)在計算機上進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試和運行后，得到在不同方案下的系統(tǒng)運行情況，如圖5所示。

（二）政策模擬

在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)中，政策是由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)組成，而政策的變化通常情況下只改變信息影響與行動的程度。政策發(fā)生變更，這時系統(tǒng)中大多數(shù)狀態(tài)變量的值只發(fā)生微小變化，這時如果對系統(tǒng)中的政策作用點施加影響其結(jié)果并沒有什么改變。也就是說，如果一個系統(tǒng)對大多數(shù)參數(shù)的變化都不敏感，就意味著系統(tǒng)對政策變動不敏感。但是，通常情況下，在任何系統(tǒng)中，我們總能找到少數(shù)參數(shù)或政策作用點，這些參數(shù)的變化對系統(tǒng)的行為會產(chǎn)生很大的影響。一旦作用于這些作用點之一的政策發(fā)生變化，那么其作用將會在系統(tǒng)中進(jìn)行放射性傳播。

本文設(shè)定河北省國內(nèi)生產(chǎn)總值增速在可持續(xù)發(fā)展情景下保持9%的增速，因為自2003年以來，河北省GDP年增長率始終保持在10%～12%，變化幅度不大。因為受到多種因素的影響和限制，河北省GDP增長不會發(fā)生太大變化。從長遠(yuǎn)來看，由于經(jīng)濟(jì)慣性在一定時期內(nèi)長期存在，這個速率仍將會保持相當(dāng)長的一段時間，這是符合經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)實際運行情況的。在四種情景設(shè)定下，可以看出：污染物在環(huán)境中的積累量以指數(shù)形式增長而非線性增長，這說明每年環(huán)境污染治理量的增速小于排放量的增速?，F(xiàn)實中，由于生產(chǎn)不斷擴(kuò)大、治理不完善、政策存在漏洞等原因，雖然政府對環(huán)境污染治理投入越來越多的資金，但治理結(jié)果卻不盡如人意，污染排放量始終大于污染治理量?？梢哉f，我們每年正在將越來越多的污染物投放到自然中。如果環(huán)境污染積累量不斷增長，能源的開發(fā)不顧資源的承載力，這種發(fā)展是不科學(xué)、不協(xié)調(diào)的。

六、能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展對策建議

隨著河北省經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，能源需求增長也在急劇加大，能源的瓶頸制約矛盾越來越突出，能源長期穩(wěn)定地供給成為敏感問題和政府制定能源政策的基點。但能源特別是不可再生能源對人類來說是稀缺的、有限的，因此在一定程度上影響著人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。長期以來，河北省粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式使得對能源利用不合理，造成大量二氧化碳、二氧化硫、工業(yè)煙塵、粉塵的排放，全省范圍內(nèi)的資源開發(fā)和污染物排放已經(jīng)超過了環(huán)境的承載能力。因此，制定科學(xué)合理的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，使有限的能源發(fā)揮最大的效應(yīng)，為全面建設(shè)小康社會提供支持和保障。

1. 優(yōu)化經(jīng)濟(jì)驅(qū)動子系統(tǒng)。應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式；改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，同時加速整合高耗能產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建淘汰落后產(chǎn)能的長效機制。

2. 深化能源支持子系統(tǒng)。降低煤炭消費量，增加清潔能源消費，同時優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)利用生物質(zhì)能和太陽能。

3. 改善環(huán)境承載子系統(tǒng)。應(yīng)不斷強化社會公眾的環(huán)保意識，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，全面加強資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，同時拓寬融資渠道，加大環(huán)保資金的投入。

4. 改進(jìn)社會發(fā)展子系統(tǒng)。提升科學(xué)技術(shù)水平，加快發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)；加大科技開發(fā)，進(jìn)一步改善能源消費的品種構(gòu)成。

5. 強化政策調(diào)控子系統(tǒng)。強化能源、環(huán)境的規(guī)劃約束和管理機制，建立資源使用權(quán)的交易機制和排污權(quán)交易制度，提高環(huán)境治理投資效果。

總之，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)低碳背景下能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)的重要保證，也是河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，提高能源生產(chǎn)利用效率則是實現(xiàn)節(jié)能降耗的直接途徑。因此，應(yīng)進(jìn)一步加強政策激勵和制約兩方面的調(diào)控作用，為實現(xiàn)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)造良好的制度環(huán)境。

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