新能源诞生!或将代替燃煤发电并缓解气候问题
导 语:在这个被牛群、苜蓿地和灌木丛生的沙漠公路包围的犹他州小镇上,在未来将会有数百名工人被解雇,他们是环境法规和廉价能源竞争的牺牲品。然而,在煤堆和熔炉对面,另一项变革正在进行当中......
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在犹他州沙漠的农村,开发商计划在地下古老的盐丘地层中建造洞穴,他们希望在其中以前所未有的规模储存氢燃料。 盐洞将像巨大的地下电池一样发挥作用,可以在需要时储存氢气形式的能量。 该项目可以帮助确定氢在未来在全球提供可靠、全天候、无碳能源方面将发挥多大作用。
6月,美国能源部宣布提供 5.04 亿美元的贷款担保,以帮助资助“先进清洁能源存储”项目——这是自乔·拜登总统重启奥巴马时代以向特斯拉和Solyndra提供贷款而闻名的项目以来的 首批贷款 之一。旨在帮助将一座拥有 40 年 历史 的燃煤电厂的场地转变为到 2045 年燃烧清洁制氢的设施。
在两极分化的能源政策辩论中,该提案对于赢得广泛联盟的支持是独一无二的,该联盟包括拜登政府、参议员米特罗姆尼和组成犹他州国会代表团的其他五名共和党人、农村县专员和电力供应商。拜登定于周三在马萨诸塞州举行的一次活动中宣布应对气候变化的新行动,该活动是在一家前燃煤电厂转向可再生能源中心。
可再生能源倡导者将犹他州项目视为确保可靠性的一种潜在方式,因为未来几年更多的电网将由间歇性可再生能源供电。
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预计到2025 年,该工厂的初始燃料将是氢气和天然气的混合物 。此后,它将在 2045 年之前过渡到完全依靠氢运行。怀疑论者担心这可能是延长化石燃料使用 20 年的一种策略,其他人则说他们支持投资清洁、无碳的氢项目,但担心这样做实际上可能会产生对“蓝色”或“灰色”氢的需求。
“说服每个人用氢气代替(而不是化石燃料)填充这些管道和工厂是天然气行业的一个绝妙举措,”智库新共识专注于能源转型的研究员贾斯汀·米库拉说。
与碳捕获或灰氢不同,该项目将过渡到最终不需要化石燃料。
随着公用事业转型并越来越依赖间歇性风能和太阳能,电网运营商正面临新问题, 冬季和春季发电过剩,夏季发电不足 , 供需失衡 引发了对潜在停电的担忧,并引发了人们对进一步摆脱化石燃料来源的担忧。
该项目将多余的风能和太阳能转化为可储存的形式。清洁氢的支持者希望他们能够在供应超过需求的季节储存能源,并在后期需要时使用它。
工作原理 :太阳能和风能将为电解槽提供动力,电解槽将水分子分解以产生氢气。能源专家称其为“绿色氢”,因为生产它不会排放碳。最初,该工厂将使用 30% 的氢气和 70% 的天然气运行。它计划到 2045 年过渡到 100% 氢气。
当消费者需要的电力超过了可再生能源的供应量时,氢气将通过管道输送到山间发电厂的现场并燃烧以驱动涡轮机,类似于今天使用煤炭的方式。从理论上讲,这使其成为可再生能源的可靠补充。
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三角洲农村的许多人希望将该镇变成氢震中心,使其避免衰退影响关闭的燃煤电厂附近的许多城镇,包括亚利桑那州的纳瓦霍发电站。
但有些人担心使用能源来转换能源——而不是直接将其发送给消费者——比使用可再生能源本身或煤炭等化石燃料的成本更高。尽管三菱电力的氢基础设施负责人迈克尔·杜克承认 绿色氢比风能、太阳能、煤炭或天然气更昂贵 ,但他表示氢的价格不应与其他燃料相比,而应与锂离子电池等存储技术相比。
在米勒德县,一个倾向于共和党的地区,当地38%的财产税来自山间发电厂,两名燃煤电厂工人在上个月的共和党初选中罢免了现任县长。比赛看到整个城镇贴满了竞选标志,并引发了对数百万美元计划以及它们如何改变就业市场和农村社区特征的焦虑。
"人们对这个概念和建造它的想法没有意见,"共和党初选获胜者之一特雷弗-约翰逊说,他从煤厂的停车场看向氢气设施的位置。"只是煤电很便宜,而且提供了很多好工作。这就是问题所在。"
全球氢能产业在2020年快速发展,特别是用可再生能源制取的“绿氢”成为多国首选的未来绿色燃料。有统计显示,去年全球宣布了总额超过1500亿美元的“绿氢”项目。日前,德国大瀑布电力公司、荷兰皇家壳牌公司、日本三菱重工业公司和德国汉堡市政供暖企业 汉堡暖气公司签署了改建项目合作意向书,计划在原汉堡燃煤电厂所在的 莫尔堡 建造一个拥有100兆瓦容量电解槽的超级“绿氢”工厂,未来有望跻身欧洲最大的“绿氢”电解工厂之列。
按照意向书,除了建设一个初始输出为100兆瓦的可扩展绿色氢电解工厂外,该电解设施基地还将进一步发展成所谓的“绿色能源中心”。据悉,这一有望跻身欧洲最大“绿氢”电解工厂之列的项目改造完成后将从2025年开始生产绿色氢。
四家合作公司认为,该能源设施的地理位置具有进一步发展的理想条件:既连接着德国38万伏的输电网络,也连接着汉堡市11万伏的输电网络。此外,海外船舶可直接停靠、使用其码头和港口设施作为进口码头。汉堡市能源与环境部部长延斯·卡尔斯坦表示:“对于汉堡这样一个拥抱能源转型的城市来说,此次签署的协议是至关重要的一步。在莫尔堡基地,我们将与业界经验丰富的伙伴合作大规模生产绿色氢,同时建立一个气候友好型绿色能源中心。这是一个雄心勃勃的计划,现在需要积极的投入。该项目将是实现我们气候目标的主要杠杆。港口和莫尔堡周围的燃气管道网络正在扩大,以容纳氢气,并促进对工业和大型企业的供应。我们的氢能源未来正在形成,汉堡打算走在这一领域的前列。”
汉堡燃气有限公司和汉堡燃气管网有限公司总经理克里斯汀·海涅指出,氢能还有很大的潜力可以挖掘,而不是仅仅作为电能的载体:“我们致力于开发不同形式的余热源并合理应用这些气候中立的热能。这也是我们参与此次电解氢设施改建项目的初衷。此外,我们还想检验,可以多大程度地利用当地的基础设施来实现可再生能源发电。莫尔堡有望成为可再生能源的创新城市中心。”
可以说,汉堡燃煤电厂改建为超级“绿氢”工厂树立起了一个新的里程碑。经合组织最近的一项研究证实,大汉堡地区在生产可再生能源方面具有独特的区位优势,在绿色氢销售方面——特别是针对当地工业企业的供应——具有很大的潜力。所以,该地区特别适合发展绿色氢经济。而德国北部的周边地区在实现气候保护目标和能源转型方面也发挥着关键作用。
据悉,德国未来几年将投资90亿欧元发展绿色氢经济。到2050年,欧洲的氢经济预计将创造540万个工作岗位,年销售额将达到8000亿欧元。
全球人类目前每年能源消费的总和只相当于太阳在40分钟内照射到地球表面的能量。
国际太阳能资源分布
根据国际太阳能热利用区域分类,全世界太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域包括北非、中东地区、美国西南部和墨西哥、南欧、澳大利亚、南非、南美洲东、西海岸和中国西部地区等。根据德国航空航天技术中心(DLR)的推荐,不同地区太阳能热发电技术和经济潜能数据及其技术潜能基于太阳年辐照量测量值大于6480MJ/m2,经济潜能基于太阳年辐照量测量值大于7200MJ/m2。
北非地区是世界太阳能辐照最强烈的地区之一。
摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯、利比亚和埃及太阳能热发电潜能很大。阿尔及利亚的太阳年辐照总量9720MJ/m2,技术开发量每年约169440TW·h。摩洛哥的太阳年辐照总量9360MJ/m2,技术开发量每年约20151TW·h。埃及的太阳年辐照总量10080MJ/m2,技术开发量每年约73656TW·h。太阳年辐照总量大于8280MJ/m2的国家还有突尼斯、利比亚等国。阿尔及利亚有2381.7km2的陆地区域,其沿海地区太阳年辐照总量为6120MJ/m2,高地和撒哈拉地区太阳年辐照总量为6840 9540MJ/m2,全国总土地的82%适用于太阳能热发电站的建设。
世界太阳能资源分布图
南欧的太阳年辐照总量超过7200MJ/m2。
这些国家包括葡萄牙、西班牙、意大利、希腊和土耳其等。西班牙太阳年辐照总量为8100MJ/m2,技术开发量每年约1646TW·h。意大利太阳年辐照总量为7200MJ/m2,技术开发量每年约88TW·h。希腊太阳年辐照总量为6840MJ/m2,技术开发量每年约44TW·h。葡萄牙太阳年辐照总量为7560MJ/m2,技术开发量每年约436TW·h。土耳其的技术开发量每年约400TW·h。西班牙的南方地区是最适合于建设太阳能能热发电站地区之一,该国也是太阳能热发电技术水平最高、太阳能热发电站建设最多的国家之一。
中东几乎所有地区的太阳能辐射能量都非常高。
以色列、约旦和沙特阿拉伯等国的太阳年辐照总量8640MJ/m2。阿联酋的太阳年辐照总量为7920MJ/m2,技术开发量每年约2708TW·h。以色列的太阳年辐照总量为8640MJ/m2,技术开发量每年约318TW·h。伊朗的太阳年辐照总量为7920MJ/m2,技术开发量每年约20PW·h。约旦的太阳年辐照总量约9720MJ/m2,技术开发量每年约6434TW·h。以色列的总陆地区域是20330km2;Negev沙漠覆盖了全国土地的一半,也是太阳能利用的最佳地区之一,以色列的太阳能热利用技术处于世界最高水平之列。我国第1座70KW太阳能塔式热发电站就是利用以色列技术建设的。
美国也是世界太阳能资源最丰富的地区之一
根据美国239个观测站1961—1990年30年的统计数据,全国一类地区太阳年辐照总量为9198 10512MJ/m2,一类地区包括亚利桑那和新墨西哥州的全部,加利福尼亚、内华达、犹他、科罗拉多和得克莎斯州的南部,占总面积的9.36%。二类地区太阳年辐照总量为7884 9198MJ/m2,除了包括一类地区所列州的其余部分外,还包括犹他、怀俄明、堪萨斯、俄克拉荷马、佛罗里达、佐治亚和南卡罗来纳州等,占总面积的35.67%。三类地区太阳年辐照总量为6570 7884MJ/m2,包括美国北部和东部大部分地区,占总面积的41.81%。四类地区太阳年辐照总量为5256 6570MJ/m2,包括阿拉斯加州大部地区,占总面积的9.94%。五类地区太阳年辐照总量为3942 5256MJ/m2,仅包括阿拉斯加州最北端的少部地区,占总面积的3.22%。美国的外岛如夏威夷等均属于二类地区。美国的西南部地区全年平均温度较高,有一定的水源,冬季没有严寒,虽属丘陵山地区,但地势平坦的区域也很多,只要避开大风地区,是非常好的太阳能热发电地区。
澳大利亚的太阳能资源也很丰富
全国一类地区太阳年辐照总量7621 8672MJ/m2,主要在澳大利亚北部地区,占总面积的54.18%。二类地区太阳年辐照总量6570 7621MJ/m2,包括澳大利亚中部,占全国面积的35.44%。三类地区太阳年辐照总量5389 6570MJ/m2,在澳大利亚南部地区,占全国面积的7.9%。太阳年辐照总量低于6570MJ/m2的四类地区仅占2.48%。澳大利亚中部的广大地区人烟稀少,土地荒漠,适合于大规模的太阳能开发利用,最近,澳大利亚国内也提出了大规模太阳能开发利用的投资计划,以增加可再生能源的利用率。
其一,化石能源消费比重仍然较高,甚至过大,因此造成严重的空气污染问题。近年来,我国第三产业及其它终端能源消费增长较快,但是工业终端能源消费仍占总终端能源消费的较高比例。2016年中国终端能源消费总量达到32.3亿吨标准煤,其中工业部门占61%,交通部门占比21%,建筑部门占比14%。煤炭是中国终端能源消费的主要能源品种。2016年,煤炭消费占总终端能源消费比重的39%,石油27%,电力19%,天然气7%,区域供热5%,生物质能源2%。电力部门中,2016年可再生能源发电量占全国总发电量的比重达到26%,非化石能源发电量占29.5%。全国总发电量中的67%来自煤电,3%来自天然气发电。2016年,中国一次能源总消费量43.6亿吨标准煤。煤炭占比62%,石油占比18.3%,天然气占比6.4%,非化石能源所占比例为13.3%,其中可再生能源的比例为11%。
“我国能源消费结构中化石能源比重过大,这也导致了对能源进口的依赖。显著特征是石油进口依存度持续提高,我国2016年石油对外依存度占全部石油消费总量的三分之二。我国部分区域严重依赖煤炭经济,这些煤炭经济包括煤炭的开采及煤电产业,导致煤炭消费出现‘锁定’,这对降低我国煤炭消费、地方经济转型造成了阻碍。”王仲颖说。
化石能源的消费比重大,造成我国多地空气污染仍然严重。现在已经形成共识,煤炭发电厂、燃煤工业和以化石能源驱动的汽车是造成中国大部分城市严重空气污染的重要原因。“当前,我国政府将解决空气污染问题作为其首要任务之一。此外,水污染和土壤退化等环境问题也同样严重,上述生态环境问题将可能危及中国未来的可持续发展。”王仲颖强调说。
其二,可再生能源的浪费虽在减少,但仍很严重。
“被迫降低水电、风电和太阳能光伏电量——也被称作‘弃用’问题,在我国已存在多年。‘弃用’现象表明当前我国可再生能源尚未被充分优化整合进入能源系统。”王仲颖以弃风为例予以说明。2016年,我国全年弃风率为17%。今年1~9月,全国弃风电量和弃风率实现双降,弃风限电的范围和规模得到缓解,全国总弃风电量298.5亿千瓦时,同比减少25%,累计弃风率13%,同比下降6.8个百分点。由于弃用造成可再生能源资源的浪费,提高了风电等可再生能源电力生产成本。如果考虑由此导致的煤电发电量上升,则进一步增加了大气污染物和二氧化碳等温室气体排放。近年来,太阳能发电和部分重点地区的水力发电也遭到了弃用。
其三,电力系统缺乏灵活性,运行管理制度面临挑战。
王仲颖说,我国自改革开放以来所采用的能源和电力发展战略成功地保障了电力供应,为快速增长的经济提供了动力,目前依然影响着电力系统发展。我国经济进入新常态以来,煤炭发电厂产能过剩明显,在未来的电力系统中,有出现投资搁浅和化石能源技术锁定的风险。此外,电厂和互联电网的调度运行受到传统电力市场交易制度和地方利益壁垒的影响,无法适应大规模风电和太阳能发电等波动性电源的发展。我国的电力体制改革正在进行,这些问题均应得到解决,为电力系统的运行和发展创造一个全新的框架。然而,由于制度障碍以及缺乏针对不同省份的共同目标,目前电力市场改革推进缓慢,区域电力市场在市场设置和计划安排方面的合作往往存在明显的利益冲突。“在电力体制改革不到位的情况下,的的确确会影响不同省市现实的本身利益。可喜的是,十九大的定调,一定会加快电力体制改革的进程,上述问题会在电力体制深化改革的过程中逐步得到解决。”王仲颖说。
其四,可再生能源经济激励制度亟待改革。
王仲颖介绍说,当前,固定电价政策是中国可再生能源发展的主要支持机制,但补贴机制存在的问题,使改革迫在眉睫,以确保政策的有效性。“涉及到三方面的问题。一是电力附加费并不能保证为规模日益增长的可再生能源项目提供资金支持。二是补贴水平调整不平稳,且当补贴下降时产生新增项目的‘抢装潮’。三是固定电价机制并不适用于未来电力市场改革及可再生能源市场化。”“对可再生能源技术的支持主要是为应对化石能源价格不能反映其社会真实成本问题。现在的化石能源价格并没有完全反映出化石能源利用对我国生态环境影响的全部成本。环境成本没有真实呈现,且化石能源的其它支持机制也扭曲了不同能源技术之间的竞争。”王仲颖强调说。
既定战略必须更加坚定地深入实施
“我国的能源体系正在由以煤炭为基础、高环境成本向低碳、环境友好转型。我们的分析显示,尽管我国政府已经制定了正确的政策战略,但能源转型是否成功取决于政策是否得到强有力的执行。”王仲颖说。
记者:我国政府制定并实施了哪些能源转型战略举措?
王仲颖:当前,我国政府已经制定了一揽子政策战略及措施,全面推动能源系统向可持续和低碳方向转变:牢固树立“五大”发展理念、统筹推进“五位一体”总体布局、坚持协调推进“四个全面”战略布局“绿水青山就是金山银山”的发展理念已经植入我国政府的治国理政实践我国政府签署《巴黎协定》,并在全球应对气候变化行动中发挥大国作用的行为,展现了我国政府积极应对人类生存威胁因素的决心。正在进行中的“全国环境行动计划”、电力市场化改革和国家碳排放权交易系统则昭示着我国能源深度转型进程的序幕已经拉开。
记者:如果坚定坚持既定方针政策,那么到2030年、到2050年会出现怎样的结果?
王仲颖:CREO2017的分析表明,如果坚定不移地执行既定政策情景,那么2050年煤炭消费总量将降至2016年消费水平的三分之一,并确保二氧化碳排放于2030年之前达到峰值。2030年后,二氧化碳排放显著降低,直至下降到2050年的50亿吨水平,接近2016年排放水平的50%。2050年,非化石能源占全部一次能源供应的60%。同时,通过投资能源系统转型,未来能源系统的电力成本与当下严重依赖化石能源以及不可持续的能源系统相比将基本一致,而能源系统的可持续和稳定性则将大幅提升。如果那样的话,煤炭消费量被控制,以合理的经济代价实现2050年高比例开再生能源发展目标就可以实现。
记者:如果既定政策执行不坚决或有误,会出现怎样的结果?
王仲颖:政策措施和创新战略的高效实施是确保能源转型平稳实现的关键。反之,如果部分政策措施不能如期施行或方向有误,则将导致我国能源系统将继续被化石能源技术锁定,可再生能源技术的发展及其与能源系统的整体融合将面临严重障碍。因此,政策的执行力是关键,特别是短期战略的强有力地实施是长期能源深度转型取得成功的关键。
记者:能源转型本身、电网基础设施和可再生能源技术都需要大量投资,这可能会导致短期内电力成本上升。如何看待这个问题?
王仲颖:的确,能源转型本身、电网基础设施和可再生能源技术都需要大量投资,这可能会导致短期内电力成本上升,但这些额外的成本也会带来效益,使那些过去依赖低化石能源价格的行业快速向电力和非化石能源转型,同时改善空气质量、降低污染水平。能源转型的大量投资也会创造出代表未来技术方向的新的就业岗位,从而弥补传统煤炭产业链和技术制造业转型所削减的就业机会,这一切都与我国积极的创新战略相符合。在这个角度上看,可以说,可再生能源成本下降、电力市场改革和碳交易价格将是驱动能源转型投资的主要动力。
记者:能源转型成功和煤炭消费总量下降需要哪些客观条件?
王仲颖:能源转型和煤炭消费总量下降是在基于三项重要客观条件下实现的。首先,CREO2017假定在国际大环境和我国创新战略驱动下,可再生能源技术发展将延续近年成本继续降低、效率提升的表现,可再生能源技术以较低的成本实现能源供应。到2050年,非化石能源消费中占比超过60%,煤炭消费占比下降至2016年消费水平的三分之一,电力供应成本基本维持不变,碳排放总量在2030年之前达到峰值。其次,假定碳排放权交易制度能够得到有效实施,碳排放价格将切实影响到能源部门的投资决策,(在CREO2017既定政策情景中,设定了长期执行的碳价格水平,即每吨二氧化碳100元人民币),这将有助于支持可再生能源尽快实现与煤电平价。再次,假定持续推进电力市场化改革,并将其作为确保波动性可再生能源与电力系统融合的重要工具。
要实现“低于2℃”目标,需在既定政策基础上再加码
“CREO2017研究结论显示,即使既定政策情景顺利实施,仍不能支撑全球实现‘巴黎协定’设定的控制未来升温幅度‘低于2℃’目标。我国按既定政策情景发展,将能够实现承诺的国家自主贡献目标,但与大多数国家一样,二氧化碳减排尚显不足。”王仲颖说。
记者:依据CREO2017研究结论,既定政策难以支撑实现温升幅度“低于2℃”目标。那要实现控制温升目标,需要怎样的新目标?
王仲颖:基于考虑我国二氧化碳减排展望和未来实现“低于2℃”目标,CREO2017分析认为,我国要满足《巴黎协定》要求,就必须采取进一步的二氧化碳减排措施。综合分析国际研究成果,CREO2017假定了我国未来能源部门的二氧化碳快速减排的约束预案,即从2016年的100亿吨左右二氧化碳排放水平降到2020年的90亿吨、2030年80亿吨,直至2050年下降至30亿吨。
记者:也就是说,为达到实现“低于2℃”目标,应制定执行更加有利于可再生能源发展的政策?
王仲颖:是的,如果我国未来碳排放足迹遵循“低于2℃”假设,则我国必须加速削减煤炭消费、更为迅捷地发展可再生能源。相比既定政策情景,CREO2017结论表明,2020年,“低于2℃”情景需要额外增加3.05亿千瓦的可再生能源装机容量,2050年需要增加15.18亿千瓦。额外增加的发电装机初期将主要来自风电,后期则更多来自太阳能发电技术。在“低于2℃”情境下,煤炭消费量更为快速地降低。煤电装机到2020年将再削减1600万千瓦、2050年降低2.2亿千瓦。为了促进终端用能部门的减排,在“低于2℃”情景中,CREO2017设定了相比既定政策情景更高的终端电气化率水平,特别是提高了交通部门和工业部门的电气化率。
记者:如果按照“低于2℃”目标,我国可再生能源“十三五”规划中的发展目标已经落后于近期的发展形势。CREO2017展望风能、太阳能和生物质能发电装机总量也显著超出2020年规划目标,这个超出的部分能否实现?
王仲颖:从快速降低电力部门碳排放和提升终端用能部门电气化水平的角度分析,既定政策下的能源转型成就仍有进一步提升的发展空间。从遵守《巴黎协定》的角度看,2020年后的能源转型任务将更加艰巨,因此加码是必然的,只不过是早晚的问题。
记者:总体而言,今年以来,弃风、弃光现象有所好转,但仍比较严重。在这样的情况下如何发展更多的可再生能源?
王仲颖:要保证更多的新增可再生能源发电容量接入电网,要对煤电企业的运行提出严格的灵活性要求,维持提高电力系统灵活运行,要更为灵活地调度输电线路和省间电量交换。这些措施需要地方政府提高接纳和利用区外可再生能源的积极性,支持电网调度合作和联合调度。
记者:“低于2℃”情景下目前的电力系统已不需新增煤电装机。那么对那些已经获得行政许可、并准备开工建设的新的燃煤电厂应作如何对待?
王仲颖:应当在进一步加强开工审核的同时,尽快颁布禁止新建煤电厂的临时禁令,从而避免大额资产搁浅。近中期,随着电力市场化的进程,应逐步取消年度发电计划确定的满发利用小时数,直至最终取消年度发电计划制度。这也就意味着,所有的发电商都需要根据市场的需求来决策自己的发电量。在这种情况下,新建煤电厂的风险会更大,因为它已无法通过行政手段确保电价水平。在可预见的未来,煤电价格预期将会继续上升、可再生能源发电成本则处于下降通道,固定电价的长期购电合约将不复存在。到那时,可再能能源发电无论在成本上、技术上都会比煤电具有竞争性,起码不会比煤电竞争力弱。
从现在到2050年可再生能源逐步成为主导能源
CREO2017展示了我国能源系统到2050年的两条发展路径。一是低于2℃情景发展路径,这条路径由严格的碳预算推动二是既定政策情景发展路径,这一路径由当前实施的能源政策维持。
记者:请结合现实情况,用CREO2017研究结论,分析一下从现在到2035年、到2050年可再生能源如何逐步变成主导能源?
王仲颖:2016年,可再生能源占总终端能源消费的6%。据中电联数据,今年1~9月,全国基建新增发电能力中水电、火电、风电、太阳能发电分别比上年同期多投产35万、197万、146万、1977万千瓦。截止今年9月底,全国可再生能源发电总装机容量达到58655万千瓦,占全国规模以上电厂总发电装机容量的35.2%。从全球看,中国仍然是世界上最大的可再生能源投资国,未来几十年依照中国宏大的可再生能源政策和能源体系去碳化需求,可再生能源份额将大幅增长。
2016年,可再生能源消费量为2.7亿吨标准煤。“低于2℃”情景下,2050年该值增加8倍,达到21.86亿吨标准煤,既定政策下则增至16.63亿吨标准煤。“低于2℃”情景的主要趋势是首先发展风能,2035年前的中阶段发展太阳能。2050年前的长期阶段,将扩大太阳能发展规模,迅速提升生物质能利用率。
由于水资源进一步发展的潜力有限,因此两种情况下均遵循相同的增量增长。“低于2℃”情景下,2050年可再生能源涵盖大部分能源需求。2030年之前的能源转型初期,风能和太阳能发电将快速增加。
两种情景均预测中国能源需求于2030年左右达到顶峰。2050年,“低于2℃”情景的终端能源需求为33.21亿吨标准煤既定政策情景为35.3亿吨标准煤。提升能效措施是两种情景能源需求趋势类似的主要原因。
记者:根据CREO2017,到2050年前后,我国能源需求侧将发生怎样的改变?
王仲颖:到那时,我国能源需求侧将产生重大改变。目前工业领域占据终端能源利用的指导地位,但到2050年,尽管能源需求总量将与现在保持同一水平,但能源需求结构将发生巨变——工业领域的能源消费量大幅下降,交通和建筑能源消费将上涨。终端部门电气化程度提高主要源自可再生能源的贡献。两种情景均是如此,“低于2℃”情景的电气化程度和可再生能源份额更高。2050年,“低于2℃”情景下52%的终端能源需求为电力,既定政策情景该比例为39%。工业用化石能源很大程度被电取代。到那时,中国走上绿色、多样化供能之路,减轻对煤炭的高度依赖,代之以非化石能源。“低于2℃”情景下该发展趋势更为明显,2050年非化石能源占供能的63%,相比之下,既定政策情景则为47%。据此可以说,“低于2℃”情景下非化石能源的快速、决定性发展是我国实现《巴黎协定》目标的关键。
记者:到那时,电网传输将会发生怎样的变化?
王仲颖:两种情景均加大了电网基础设施投资,用以提升电力系统灵活性,促进在区域内外高效传输清洁电力。到2050年,中国电网将在更大的平衡区域实现密切整合,整个中国电网发展为一体化市场。中部和东部省份为主要输入地区,西南和东北则是净输出地区。“低于2℃”情景下的电网扩容总体比既定政策情景高。两个情景均表明,到2050年中国的输电系统继续完善,且依靠价格手段按照市场原则调节电力供需两侧,从而促进新增电网的大规模投资。
记者:依据CREO2017,从目前到2020年这段时期内,对可再生能源的发展要采取怎样的政策?
王仲颖:总体上要注意四方面。
一是2020年前可再生能源仍需延续固定电价政策,其中海上风电、太阳能光热发电需要延续到2020年后实现规模化发展。应更好利用竞争性招标推动价格下降,逐步扩大可再生能源电站竞争性招标的范围和规模。
二是随着2020年后逐步建立竞争性电力市场,在电力市场价格基础上,率先对新增风电、光伏电站建立基于定额补贴的市场溢价机制。初期可按目前固定电价的差价补贴标准确定溢价补贴标准,未来适时合理调整、逐步降低定额补贴标准,或者建立与招标电价结合的差价合约机制。
三是在2017年建立可再生能源电力证书自愿交易市场的基础上,在2020年前建成强制性可再生能源电力配额(发电侧)和绿色证书交易市场(售电侧),逐年提升配额比例要求,形成市场化绿色证书价格形成机制和逐年上升的未履约价格惩罚水平。
四是切实发挥即将正式启动的全国碳交易市场对促进可再生能源与化石能源公平竞争的作用,逐步建立起新建建筑和工业用热的可再生能源用热强制安装或者供热比例要求制度。
记者:近日,《京津冀能源协同发展行动计划(2017~2020)》印发,说明三地能源协同发展进入实质落地阶段。依据CREO2017研究成果,该地区该如何实现能源协同发展?
王仲颖:京津冀是我国重要的能源消费重心之一。同时,京津冀作为我国的“首都圈”,是我国北方经济规模最大、最具活力的区域之一。经济的快速增长、不断优化转型的产业布局和依然严峻的环境污染问题对京津冀的清洁能源保障提出了更高要求。但是,目前京津冀区域的可再生能源利用比重不高,多样化可再生能源利用潜力没有充分挖掘,电网等基础设施发展不同步,急需通过创新驱动京津冀能源协同发展,不断完善能源政策体系和相关体制机制。CREO2017研究显示,京津冀可通过全面协同能源转型实现高比例可再生能源发展。在低于2℃情景下,2030年风电装机容量将达到128165兆瓦,占总装机比重的47.8%太阳能发电总装机将达到83922兆瓦,占全部发电装机的31.3%。雄安作为国家级新区,2030年可实现可再生能源占一次能源消费比重超过50%以上。
记者:具体而言,实现京津冀高比例可再生能源的目标需要哪些保障措施?
王仲颖:针对京津冀高比例可再生能源发展重点任务,京津冀需要加强以下5方面的保障措施。一是加强可再生能源发展的顶层设计二是提高京津冀可再生能源发展的协同性三是加大政策支持力度四是创新市场化机制体制五是加大宣传提高公众认识。
国家可再生能源中心2017~2020年行动建议
依据CREO2017研究结论,并基于过去数年可再生能源产业、技术和政策方面的进步,并展望其近中期发展情况,针对中国可再生能源发展,国家可再生能源中心提出下列建议:
可再生能源和非化石能源目标
“十三五”规划中2020年可再生能源发展目标是应努力超越的底线,通过努力实现更快发展:太阳能光伏装机量从1.1亿千瓦增至2亿千瓦,风电装机量从2.1亿千瓦增至3.5亿千瓦生物质能发电装机量从1500万千瓦增至3000万千瓦,总计增加5亿千瓦。
2020年非化石能源占一次能源消费总量的比例从15%提升到19%。如考虑落实《巴黎协定》提出的“低于2℃”温控目标,则需要进一步提升发展目标要求。
加大削减煤炭力度
即刻停止批准新建燃煤电厂努力实现2030年煤炭消费量占全部能源消费量的比例从现在的64%降至33%左右加快燃煤电厂灵活性改造,逐步取消年度发电计划制度地方经济主要依赖煤炭工业的地区要加紧制定经济发展转型升级计划。
加快电力行业改革
开展批发市场试点和区域协调市场试点市场试点要纳入跨区电网调度,打破省间壁垒预防双边交易合同锁定高碳型电力生产制定中国电力市场下一步发展的清晰路线图。
实施碳排放权交易制度
加强中国碳市场活力制定能够确保碳减排目标实现的最低碳交易价格。
深化经济激励机制改革
提高可再生能源附加水平(2020年后逐步降低直至取消),确保转型期补贴资金需求实施可再生能源发电配额制度,配套实施强制性与自愿性相结合的绿色证书交易制度更大范围的采取竞争性拍卖方式,降低大规模风电和太阳能发电项目的并网价格。
中国科学院广州能源研究所考研试题
链接: https://pan.baidu.com/s/1u05u09ofNlHdVPPP4dyQog
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若有问题欢迎追问
沙特位于北纬20度到30度的西亚地区的阿拉伯半岛,日照条件充足,平均日照量达到2200千瓦时/平方米。根据沙特阿卜杜拉国王原子能和可再生能源城的研究数据,沙特的风能集中在东部波斯湾、西部红海沿岸以及西北部地区,风力资源较为充足。
沙特阿拉伯王国通称沙特阿拉伯(台译沙乌地阿拉伯),简称沙特。沙特实行自由经济政策,位于亚洲西南部的阿拉伯半岛,东濒波斯湾,西临红海,同约旦、伊拉克、科威特、阿拉伯联合酋长国、阿曼、也门、巴林、卡塔尔等国接壤,首都利雅得,国土面积225万平方公里,人口3617万(截至2022年9月),其中沙特公民约占6百分之62,全国分为13个省。
如今,地球生态环境已被人类活动严重破坏。尤其是水的污染更为突出。
首先让我们看一个可笑又悲哀的故事,一辆拖拉机在葛洲坝水库因没油而熄火,司机看见水库里成片浮油的水,便用水桶舀起浮油灌入油箱,拖拉机竟突突地开走了。由此可见,我国水污染的严重性,我市位于九龙江下游亚热带季风区,拥有丰富的淡水资源,10年前,走出家门几步就可以挑到饮用水,然而,随着经济的发展和人们生活水平的提高,水污染却日益严重,如今我市大部分河水已不能饮用,个别河流连供洗涤之用都不能,人们日常生活用水,只能靠自来水厂供应,一度水一块五毛钱,个别地方还超过二块钱,水污染已向人们敲响详尽。
水是地球上万物的命脉所在,水滋润万物、哺育生命、创造文明。中国水资源的分布极其不均匀。中国的人均水资源占有量低于500立方米,远远低于国际公认的人均所需1000立方米的临界值。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产,损失的年产值达1200亿元,南方一些城市也陆续出现水荒。目前全国600多座城市中,有300多家缺水,其中严重缺水的有108个,缺水量约为1000万吨/天左右。几百万人生活用水紧张……
面对“滴水贵如油”的水资源,而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的:据统计,全世界污水排放量已达到4000亿立方米,使5.5万亿立方米水体受到污染,占全世界径流总量的14%以上。
水与空气,食品是人类生命和健康的三大要素。
人体的50%到60%的重量是水份,儿童体内水份多达80%。没有水,就没有生命。地球上的淡水资源只占地球水资源总量的3%,而这3%淡水中,可直接饮用只有0.5%。所以说,水是人类宝贵资源,是生命之泉。
然而,水污染在世界上相当普遍而又严重。当水中的有害物质超出了水体的自净能力,这就会产生污染。这些有害物质包括农药,重金属及其化合物等有毒物质,各种废气物和放射性物质等。
水污源的来源主要是未加工的处理的工业废水,生活废水。
死亡有机污染 它来源于未经处理的城市生活污水、造纸污水、农业污水及都市垃圾。死亡有机质能消耗水中溶解的氧气,危及鱼类的生存;还能导致水中缺氧,致使需要氧气的微生物死亡。而正是这些需氧微生物能够分解有机质,维持着河流、小溪的自我净化能力。它们死亡的后果是:河流和溪流发黑、变臭,毒素积累,伤害人畜。
有机和无机化学药品污染 这些化学药品来源于化工厂、药厂、造纸厂、印染厂和制革厂的废水,以及建筑装修、干洗行业、化学洗剂、农用杀虫剂、除草剂等。 绝大部分有机 品会积累在水生生物体内,致使人食用后中毒。被有机化学药品污染的水难以得到净化,人类的饮水安全和健康受到威胁。
人类生产活动造成的水体污染中。工业引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理也比较困难。
工业废水,是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别,即使是同类工厂,生产过程不同,其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外,固体废物和废气也会污染水体……
农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松,在土壤和地形还未稳定时降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的悬浮物。
还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多,而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水,它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液,其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里,而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。
大量的污染物首先排入河流,造成内陆水域污染。80年代初我国对5.3万公里的河段进行调查,水污染不能灌溉的约占23.3%,水质合乎饮水标准仅占14%。湖泊和海湾的污染也相当严重。就连地下水也难逃此劫。
水污染对人类健康危害极大。污水中的致病微生物,病毒可引起传染病的蔓延。水水中的一些巨毒物质可在几分钟使人畜死亡。最危险的是镉,铅等金属物质,进入人体后造成慢性中毒,一旦发现就无法遏止。
污染的水对人体的影响有很多不利的因素:人体中70%—80%是水分,因此长期饮用不良的水质,而导致体质不佳抵抗力自然减弱,则百病发生乃必然,再者长期累积之污染物到达身体无法承受时,再高明的医生、再有效的药物恐怕也难奏效,所以“水是百药之王”的说法一点都不假。
常见的饮用水水质项目对人体健康的影响:
铅: 对肾脏、神经系统造成危害,对儿童具高毒性,致癌性已被证实
镉: 对肾脏有急性之伤害
砷: 对皮肤、神经系统等造成危害,致癌性已被证实
汞: 对人体的伤害极大,伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统
硒: 高浓度会危害肌肉及神经系统
亚硝酸盐: 造成心血管方面疾病,婴儿的影响最为明显(蓝婴症),具致癌性
总三卤甲烷: 以氯仿对健康的影响最大,致癌性方面最常发生的是膀光癌
三氯乙烯(有机物): 吸入过多会降低中枢神经、心脏功能,长期暴露对肝脏有害
四氯化碳(有机物): 对人体健康有广泛影响,具致癌性,对肝脏、肾脏功影响极大
近年来美国环境保护署(EPA)针对1971-1994年间由水所引起的疾病进行一项调查,在740件案例中,其中因原生动物所引起共148件,共有448,486人因而致病,是所有原因中最高者。研究发现,原生动物种类中以隐孢子虫及梨形鞭毛虫二种需要特别注意,最常出现在游憩风景区及畜牧养殖地区,其中又以养猪、养鸭二种最多。统计也显示,23年内所造成的死亡病例共89件,而原生动物造成的死亡案例高达70件。
据世界卫生组织调查,世界上70%的人喝不到安全卫生的饮用水。现在,每年有1500万5岁以下儿童死亡,死亡原因大多与饮用水有关。据联合国统计,世界上每天有25万人由于饮用水而得病或由于缺水而死亡。
水污染不但危机人类,也给渔业带来了巨大损失。严重使鱼虾死亡,还干扰鱼类繁殖,渔产量和质量大大下降。污水还污染农田和农作物,使农业减产。水污染还造成其他环境的下降,影响人们的游览,娱乐和休养。
水不仅是生命之源,对人类极其重要,而污染又是这样厉害。因此我们更应该预防和保护好水资源,合理并利用好水。
对于污水采取的措施主要有:
(一) 资金、行政、法律保障措施
1. 资金支持是必不可少的条件
显然,资金支持是污染治理重要的条件之一,没有资金,一切治理措施就无法实施。
2. 政府的支持是后盾
城市水系污染治理涉及面很广,不但涉及到居民,还涉及到外地人员,涉及到部队系统,涉及到少数民族,也会涉及到权利持有者的利益。因此,单靠水利部门是无法解决问题的,即使再加上环保部门,力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持,市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持,许多强制性措施就难以行得通。
3. 污染治理需要法制
法律法规是人们共同遵守的准绳,应制定保护城市水环境的地方性法律,让水系管理部门有法可依,依法行政,这样一些事情做起来会容易一些。
(二)工程保障措施
1. 必须实施彻底截污、污/雨分流
根据实地调查结果,生活污水是水系最严重的污染源,将生活污水完全截留是治污的根本。另外,由于雨水管经常被用作排污管,所以实施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水处理厂处理,雨水则可直接排入自然水体中,降低污水处理厂处理负荷,污水可以通过河道排放。
2. 对老平房区进行搬迁改造
一般来说,城镇新建居民区都有完备的下水道系统,都实施了污/雨分流。但是,老平房区房屋破旧,多数没有下水道系统,而且污/雨不分,是造成河流污染的主要来源。不管从污染治理的角度还是从城市建设的角度,都需要对老平房区进行搬迁改造。
(三)市政管理措施
1. 加强城市卫生综合管理
加强城镇的综合卫生管理,使街面保持干净,减少因风吹、雨水等因素将脏物带入河流。对自由市场、餐馆、外来人口聚居区进行严格的卫生管理,对建设工地卫生实行严格监督,对产生污染的路边小生意、洗车点或进行环境改造、或取缔。
2. 环卫部门应提高管理水平
鉴于环卫部门职工向河道倾倒所收集的垃圾、大粪的情况客观存在,环卫部门应提高管理水平,严格要求职工遵守规矩,教育职工明确自己的责任,对不守规矩、擅自污染环境的职工给与相应的处罚。
3. 合理布置垃圾处理站点、公共厕所
应健全垃圾处理站点网络(尤其是公共场所),让人们垃圾有处可弃,减少因无垃圾站(箱)而导致的垃圾随意丢弃。应在沿河设置一些公共厕所,让在外活动的人们感到方便,减少因为没有厕所而将河沿当厕所的现象。
4. 拆除一切造成污染的违章建筑
对一切形成污染的沿河餐馆、水上游乐厅等应取缔。
(四)水资源调控措施
加强水源调配方面的研究
水资源不足是影响水质的重要因素,河水不流,水质就会恶化。应加强水源调配方面的研究,如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂,应加强处理水的应用,处理厂与输水管道应同时规划、同时设计,将处理后的洁净水引入河道,这样既节约水资源又可保护水环境。
(五)公众参与措施
1. 让公众参与河道环境管理
河道管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道,定期访问居民,公布举报电话,让居民有机会参与对污染源的监督,及时发现问题,进行处理。也可以实行“门前三包”等措施,目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情,对水环境实行有效的监督和保护。
2. 搞好大众教育
对大众加强保护水质的教育,沿河树立一些警示牌,呼吁人们注意保护水质。另外,新闻媒体继续对大众进行环境保护的教育。
然而在此过程当中有几方面问题没有得到足够重视或未能有效执行:
首先,治理水污染的过程中要避免将水环境整治工作同行政强制措施完全等同起来。应该在整治的过程中更多地采用经济手段,调动排污单位的内部积极性,使污染物达标排放和综合治理成为企业主动的自发的自愿的行为。这样不仅能够减少行政强制执行的费用,而且可以减少以至杜绝企业弄虚作假、追求形式上的达标和保留实质上的污染行为的发生,从而有效地提高有关法律法规执行的有效性。在通常意义上的引进经济激励措施、奖励达标先进单位、为其提供政策优惠的做法之外,是否可以将水环境治理与清洁生产工艺技术的市场开发有效的结合起来,在停产、关闭数以千计的污染企业的同时创立和新建于环境保护有利的新企业新市场,使水环境整治工作同社会经济其它方面有机地联系在一起,使环保工作不再对于工业企业的发展只是一味的否定,而是肯定与否定相结合。从长远发展的角度看,工业走向环境健康化是世界发展的总体趋势,清洁生产工艺的开发利用将在不久的未来占据巨大的市场份额。因此我们应该把握时机,争取利用后进优势,在促进环境质量改善的同时获得经济的更大发展。
其次,水污染的治理过程中还应避免将水污染防治与工业企业达标排放等同起来。中国是一个农村人口占到70%的农业大国,且农业现代化程度较低。美国著名的化学家和环保主义者蕾切尔?卡逊在上个世纪60年代所关注的农业污染问题在今天的中国仍然具有极为现实的指导意义。当我们对于我国大多数流域污染情况寻根求源的时候都会发现干流和支流沿岸的农药化肥及其它农业废弃物肆意地向水体抛弃是构成水环境恶化的重要原因之一,而且往往正是这些不经任何处理就排向江河湖海的大量农业污染物在很大程度上须对水体的毒化问题负责。然而在水环境治理的实际操作中,我们几乎看不见有关治理农业面源污染的举措,更没有像“零点行动”那样富有广泛社会影响力的治污行为发生。当然并不否定工业企业污染治理与农业污染控制本身有着不可分割的联系,对于“15小”企业的治理一定范围内断绝了农业污染物的来源,然而从现实的角度来看,这还远远不够;也并不否认农业的面源污染较之工业企业通常情况下的点源污染而言,控制的难度大得多,甚至近乎不可操作,然而不能因为该问题解决起来有极大困难而视其不存在。这样只能造成对农业污染的默认,从而使问题扩大化。
水污染治理过程应当同生态环境的恢复和改善紧密结合起来。环境问题以其固有的全方位、多因子的特点区别于其它任何部门法所调整的对象,这就要求在整治水环境问题的过程当中首先要考虑到水污染问题的流域性,加强河流湖泊沿岸省市地区之间的协调和合作。这一点在淮河治理过程当中已经获得重要的实践经验,应该在全国范围内加以推广。其次,水资源作为生态环境的一个重要成分对于人类生产生活都具有不言而喻的重要价值,因而将水环境整治与水权概念的开发相结合,明确水资源使用的受益者和水环境问题的治理者无疑具有重要意义;与此同时对于水资源的开发利用要实行全流域统筹兼顾的方针 ,生产、生活和生态用水综合平衡,做到微观与宏观相结合,促进水环境问题的根本解决。
自古以来,人类就是在水的滋养下生存和繁衍,今后也将同样依赖于水资源而继续存在和发展。无论社会如何进步,时代如何发展,我们都不可以水环境的恶化为代价换取一时的经济发展,因为那将造成人类无法承受的恶果,并最终导致一切人类文明化为乌有。如果说过去的水环境问题是由于人类的无知导致的,那么今天,我们已经逐渐清醒地认识到问题的严重性;如果说已经造成的水污染及水生态环境的破坏是我们疏于管理的结果,那么今天,我们已经在水环境治理的道路上迈出了坚实的一步;如果说已经完成的治理工作在遏制水环境恶化方面起到了可喜的积极作用,那么今后的工作将更加艰巨和繁重,需要更完善的立法支持、更广泛的社会参与以及更持久的全方位投入。水环境的现状要求我们不懈地坚持治理工作,已取得的成绩激励我们更有信心地将治理工作开展下去。
水污染治理比防洪、抗旱难度更大,因为洪水的发生在时间上偶然性、在地域上有局限性,而水污染则是每时每地都存在。洪水、干旱是天灾,面对天灾,人类更能团结一致,更能吃苦耐劳,更能相互帮助,更能激起一股热情,1998年长江大水就是一个例证。水污染是人祸,是人引起的,治污会影响到部分人的利益,会涉及到社会中的方方面 全球最权威的独立环保机构———世界自然保护基金会(WWF)9日发表了迄今为止最详尽的有关地球资源状况的报告。该报告预测,由于目前人类对自然资源的利用超出其更新能力的20%,如果各国政府再不进行干预,2030年后人类的整体生活水平将会下降。
这份2002年度《活着的地球》报告是依据来自全球范围的科学数据进行计算分析后作出的,其中“地球活力指数”和“全球生态影响指数”是最重要的两个数据参考指数。
报告认为,目前人类的透支消费是不能长期持续的。报告指出,由于人类的过度消耗,在过去的30年间人类的经济活动使得地球上的生物种类减少了35%,其中淡水生物减少了54%;海洋生物种类减少35%;森林物种减少15%。
报告估计,如果按照目前消耗自然资源的速度和全球人口增长速度测算,未来人类对自然资源的“透支”程度将以每年20%的速度不断增加。这意味着,到2050年,人类所要消耗资源的将是地球生物潜力的1.8至2.2倍,换句话说,到那时,可能需要两个地球才能满足人类对于自然资源的需求。但是,我们有两个地球吗?
报告还指出,目前地球上可供生物生长的土地和海洋面积总共为114亿公顷,即全球每60亿人口仅有1.9公顷的土地或海洋可供利用。
这份报告以前所未有的力度向世人发出警告说,人类、特别是西方发达国家正以远远超出地球负荷的高速度耗用有限的地球资源。其中,美国是地球资源的头号耗费大国,人均耗用资源量是同属发达工业国英国的2倍,是一些非洲国家人均消耗量的24倍还多!报告指出,美国人均拥有的海陆面积为5.27公顷,但他们消耗的却是9.7公顷地域内的资源,差额部分当然来自不发达国家。而非洲人均拥有1.55公顷海陆面积,但他们实际能用到的资源只有1.36公顷。
为此,报告严肃地批评指出,富有发达国家的浪费生活模式是导致地球自然资源被高速耗费的主要原因。如果这种趋势不改变,到2050年,全球海洋渔产资源将枯竭,能吸收人类所排放的二氧化碳的原始森林将被完全摧毁,大量水源被污染,干净水源变得极为稀少,人类赖以生存的地球资源环境将岌岌可危。
报告的主要起草人乔纳森.洛认为,要想制止这一趋势、达到可持续发展,就必须采取四个方面的措施:通过改进技术降低能源消费,采用更为节约的消费方式,控制人口增长和保护生态系统。
据悉,今年8月26日至9月2日期间,“世界可持续发展峰会”将在南非的约翰内斯堡召开。世界自然保护基金会赶在峰会召开前一个月发表这份报告,旨在呼吁各国政府不要只顾及眼前的政治利益,真正做到放眼长远,切实提高教育和医疗水平,通过控制出生率有效抑制人口增长。
可持续发展
本世纪中叶以来,资源、环境、人口等社会、经济和政治问题日益尖锐和全球化,所谓“人类困境”问题吸引了越来越多的研究者。其中,罗马俱乐部的研究成果最引人注目。罗马俱乐部成立于1968年4月,是一个由知名科学家、经济学家和社会学家组成的小团体。
1972年3月,米都斯领导的一个17人小组向罗马俱乐部提交了一篇研究报告,题为《增长的极限》。他们选择了5个对人类命运具有决定意义的参数:人口、工业发展、粮食、不可再生的自然资源和污染。报告的结论是:地球是有限的,人类必须自觉地抑制增长,否则随之而来的将是人类社会的崩溃。这一理论又被称为“零增长”理论。
“零增长”理论诞生后,越来越多的人开始认真思考全球范围内的长期发展问题。1987年,联合国世界环境与发展委员会提出了一个报告,题为《我们共同的前途》,报告中设计了一个“可持续发展”的模式。1992年,联合国“环境与发展大会”又通过一个“可持续发展战略”。目前,“可持续发展”一词已风靡全球,成了世界各国政府和公众关注的热点和各行各业专家学者研讨的焦点。(本报记者孙佳华)
人类每年的消耗量已经超出地球产出量的20%,当今平均每个人使用了2.2公顷的土地所能提供的自然资源,实际上地球所能提供的资源限度是每个人1.8公顷———
新报告检验了149个国家的自然及资源状况
你是不是感受到我们现在的物质已经特别丰富了?我们现在不但衣食无忧,而且许多物品还可以用的时候就被我们当作垃圾丢弃了。前不久出炉的《2004年地球生态报告》指出:人类每年的消耗量已经超出地球产出量的20%,我们已经在大大透支子孙后代的资源了。
《2004年地球生态报告》是世界自然基金会“地球生态报告”系列出版品的第五版,这一系列的报告主要目的是探索人类对地球的冲击,检验了149个国家的自然及资源状况。这份新报告指出,地球的健康状况正在急剧地衰退,起因是人们对于自然资源的消耗量日益增加,北美洲的发达国家对资源的浪费尤其严重。这一报告警告说,随着这些区域的发展及消耗更多的资源,对于地球资源的压力将会不断增加。“我们目前消耗自然资源的速度比大自然更新的速度要快,”世界自然基金会总干事马丁说,“除非各国政府重新恢复我们对自然资源的消耗和地球再生能力间的平衡,否则我们将无法偿还这些生态债务。”
新报告的评估结果主要依据两项指标:“地球生态指数”和“生态足迹”。所谓“地球生态指数”,是指地球上生物数量的变化情况。新报告显示,人类近年来所消耗的自然资源已超过地球所能生产的20%。所谓“生态足迹”,是指人们从事农、林、牧、渔业和纤维生产、维持能源消耗和容纳基础设施的全部陆地和海洋面积,也就是人类开发自然的面积,这其中还包括自然为了处理人类的排泄物、污染物所需要的面积。比如说,一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积。“生态足迹”不断扩大的状况在工业化国家尤其严重
新报告显示,人类的“生态足迹”从1961年以来已增长了2.5倍。当今人类平均的生态足迹为:平均每个人使用了2.2公顷的土地所能提供的自然资源,这是将地球的113亿公顷富有生命力的土地和海洋区域除以全球61亿人口计算得出的;然而,实际上地球所能提供的资源限度是每个人1.8公顷,人均生态赤字达0.4公顷。“生态足迹”的值越高,人类对生态的破坏就越严重。由于人类过度开发自然资源的情况越来越严重,导致湿地、草原、森林、海洋等良性生态区域的面积减少,或者遭到了不可逆的破坏。
“生态足迹”不断扩大的状况在工业化国家尤其严重,西方人正在以难以维持地球可持续发展的极端水平消耗资源。北美人均资源消费水平不仅是欧洲的2倍,甚至是亚洲或者非洲人均资源消费的7倍。德国人均“生态足迹”达到4.8公顷,北美国家甚至达到9.2公顷。在所有国家中,阿联酋以其高水平的物质生活和近乎疯狂的石油开采“荣登榜首”———人均生态足迹达9.9公顷,是全球平均水平的4.5倍;美国、科威特紧随其后,以人均生态足迹9.5公顷位居第二。贫困的阿富汗则以人均0.3公顷生态足迹位居最后。而中国排名第75位,中国人均自然资源消耗量仅为1.5公顷,虽然低于全球平均值,但是由于我国人口太多,我国国土所能提供人均资源限度仅为0.8公顷,人均生态赤字高于全球的平均水平。
新报告的数据显示,全球年人均新的水资源开采量为650立方米,中国年人均新的水资源开采量为430立方米;全球年人均水资源消耗量为8870立方米,中国年人均水资源消耗量为2240立方米。可见,水资源的开采速度远远跟不上人们的用水量,全球的大河如尼罗河、黄河和科罗拉多河存在着过度使用水源的情况,通常在旱季难以流至海洋。因此,全球湿地和内陆水系逐渐干涸。
在对所有自然资源的消耗中尤其严重的是人类对能源的消耗量,其中对化石燃料如煤、天然气和石油的使用量占据主导地位,这是在1961年以来人类资源消耗增长最快的指数。世界自然基金会指出,对能源的过度使用正在使人类遭受气候变化的威胁,政府、工业界和公众应该及时转向使用可再生能源、推广节能技术、节能建筑和节能交通系统。
“可持续的生活和高质量的生活有时有些矛盾。”《2004年地球生态报告》的作者之一琼纳桑·拉赫说,“然而我们还是需要停止对自然资源的浪费,重新恢复在发展中国家和工业化国家之间的平衡关系,这样才有利于全球的可持续发展,让我们生活在一个绿色的地球上,而不是充满垃圾和废气的地球上。”
解放日报报道:全球最权威的独立环保机构———世界自然保护基金会(WWF)
9日发表了迄今为止最详尽的有关地球资源状况的报告。该报告预测,由于目前人类对
自然资源的利用超出其更新能力的20%,如果各国政府再不进行干预,2030年后
人类的整体生活水平将会下降。
这份2002年度《活着的地球》报告是依据来自全球范围的科学数据进行计算分
析后作出的,其中“地球活力指数”和“全球生态影响指数”是最重要的两个数据参考
指数。
报告认为,目前人类的透支消费是不能长期持续的。报告指出,由于人类的过度消
耗,在过去的30年间人类的经济活动使得地球上的生物种类减少了35%,其中淡水
生物减少了54%;海洋生物种类减少35%;森林物种减少15%。
报告估计,如果按照目前消耗自然资源的速度和全球人口增长速度测算,未来人类
对自然资源的“透支”程度将以每年20%的速度不断增加。这意味着,到2050
年,人类所要消耗资源的将是地球生物潜力的1.8至2.2倍,换句话说,到那时,
可能需要两个地球才能满足人类对于自然资源的需求。但是,我们有两个地球吗?
报告还指出,目前地球上可供生物生长的土地和海洋面积总共为114亿公顷,即
全球每60亿人口仅有1.9公顷的土地或海洋可供利用。
这份报告以前所未有的力度向世人发出警告说,人类、特别是西方发达国家正以远
二、云南师范大学介绍
云南师范大学是一所历史悠久、传统优良的省属重点师范大学,是教育部和云南省人民政府“省部共建”高校、国家中西部基础能力提升工程重点建设百所高校之一。
1937年抗战爆发后, 北京大学 、清华大学、 南开大学 迁至昆明合组国立西南联合大学,下设文学院、理学院、工学院、法商学院、师范学院。抗战胜利后,1946年组成联大的三校复员北返,师范学院整建制留在昆明独立办学,定名国立昆明师范学院,1950年改名昆明师范学院,1984年更名为云南师范大学。历经80载的更迭发展,已为国家培养各级各类人才30余万人,被誉为“红土高原上的教师摇篮”。
学校占地面积3300亩,下设24个学院,2个独立学院,28所附属和合作办学的中小学、幼儿园。学校拥有国家太阳能热水器质量监督检验中心、云南旅游产业研究院、中国-老挝可再生能源联合实验室、教育部重点实验室、教育部工程研究中心、中国西南对外开放与边疆安全中心等在内的科研机构40余个。建设有首批云南省特色新型智库培育单位。学校有全日制博士、硕士研究生和本科生32000余人,成人继续教育学生16000余人;图书馆藏书资料340余万册,是中国高等教育文献保障系统云南文献信息服务中心建设单位,建有“万兆主干”的新一代“数字校园”。《云南师范大学学报》(哲学社会科学版)现已进入国内重要的评价机构和核心期刊。2015~2017年连续3年在云南省主要社科期刊中影响因子数据排第一位;2014 年“中国边疆学研究”栏目进入教育部高校哲学社会科学学报第三批“名栏建设”名单;2018年入选第三届全国“百强报刊•2017百强社科期刊”。《云南师范大学学报》(自然科学版)现为中国科学院中国科学技术信息研究所“中国科技论文统计源期刊”(中国科技核心期刊)、“中国高校优秀科技期刊”、云南省A级期刊。《云南师范大学学报》(对外汉语教学与研究版)是语言学类学术期刊,现为全国高校优秀社科期刊、云南省A级期刊,具有专业性、唯一性、国际性等特点。
学校有文、史、哲、法、教、管、理、工、经济、艺术、农学11大学科门类,形成多学科协调发展的学科与专业格局,在2016年教育部第四轮学科评估中有15个学科排名全国高校前70%,其中地理学进入前20%,教育学进入前40%。现有93个本科专业,拥有17个省级重点学科,6个省级一流学科,2个博士后科研流动站,4个一级学科博士学位授权点,1种博士专业学位授权点,1个未获一级学科授权的二级学科博士学位授权点,28个一级学科硕士学位授权点,16种硕士专业学位授权点,是全国首批招收和培养汉语国际教育硕士专业学位研究生的24所试点高校之一。
学校通过在教师教育、人才培养模式、课程体系、学分制、教学内容、教学方法等方面的改革和创新,完成了由传统的师范教育向现代教师教育、由传统师范院校向以教师教育为特色的高水平大学的转型。学校获得包括国家级教学成果一等奖在内的国家级、省级教学成果奖76项;拥有国家级教学团队、国家级人才培养模式创新实验区、国家教育体制改革试点项目、国家级特色专业、国家级专业综合改革试点、国家级精品课程、国家级实验教学示范中心、国家级双语教学示范课程、国家级教学名师、教育部创新团队、教师队伍建设示范项目等,共有135项国家“质量工程”建设项目,实现国家教学质量工程全覆盖,在全国首创云南纪检监察学院,成立云南研究院,并牵头全省14所师范类高校加盟成立云南高校教师教育联盟;是国家级大学生创新创业训练计划高校、全国深化创新创业教育改革示范高校、全国高等学校创业教育研究与实践先进单位、全国高校创业指导师培训基地,先后获得“全国普通高等学校优秀教务处”“全国高等学校招生工作先进集体”“全国普通高校成人高等教育先进单位”“全国毕业生就业典型经验高校”等荣誉,毕业生就业工作进入全国高校50强、地方本科院校10强。在教育部本科教学工作水平评估中获得优秀。
学校建有国家太阳能质检中心、中国——老挝可再生能源联合实验室2个国家级平台,教育部重点实验室、教育部工程研究中心、云南省重点实验室、云南省工程中心、云南省哲学社会科学研究基地等省部级科研平台及基地40余个,教育部创新团队、云南省科技创新团队、云南省哲学社会科学创新团队等省部级创新团队19个。有中国西南地缘环境与边疆发展协同创新中心、西南地区可再生能源研究与开发协同创新中心2个省级协同创新中心,有中国西南对外开放与边疆安全研究中心1个云南省重点培育新型智库,有云南教育决策咨询智库、中国西南周边地缘环境与“一带一路”建设研究智库2个云南高校新型智库。2011-2017年,学校共获各级各类科研项目1918项,科研经费7.67亿元;新增国家自然科学基金233项,国家社会科学基金101项,含国家科技支撑计划、国家科技惠民计划、国家社会科学基金重大招标项目、国家社会科学基金特别委托项目等国家级重大(点)项目17项;教师共出版著作674部,其中A类出版社190部;共发表论文13988篇,其中三大检索收录论文1475篇,CSSCI论文1088篇;共获203项科研成果奖,其中参与完成获得国家技术发明二等奖1项、高等学校科学研究优秀成果奖(人文社会科学)3项(二等奖1项,三等奖2项)、云南省科学技术奖12项(二等奖3项,三等奖9项)、云南省哲学社会科学优秀成果奖163项(一等奖8项、二等奖30项、三等奖125项);共获授权专利178项,软件著作权登记142项,3项国家标准获得国家标准委立项。
学校现有教职工2400余人,高级职称887人,其中有教育部“*”特聘教授、*领军人才、国家突出贡献专家、国家“百千万人才工程”、中国科学院“*”、国家级教学名师、教育部高校青年教师奖、教育部“新世纪优秀人才培养计划”入选者、中科院“西部之光”项目培养计划人才、全国最美共产党员、全国模范教师、全国优秀教师、全国马克思主义理论研究与建设工程主要专家等一批专家学者。诺贝尔奖获得者杨振宁,中科院院士杨乐、郭柏灵、戴汝为、欧阳自远,英国皇家工程院院士、剑桥大学教授阿马拉通加,诺贝尔经济学奖得主、英国社会科学院院士皮萨里德斯,美国《纽约时报》前总编、普利策奖评审委员会前任主席西默•托平,世界著名未来学家约翰•奈斯比特博士,著名经济学家吴敬琏等40余个国家和地区的等近百名知名专家被聘为学校名誉教授、客座教授或兼职教授。
学校是一所开放的、有着国际化视野的现代大学,先后被教育部和国家汉办确定为支持周边国家汉语教学的10所重点大学之一、国务院台办“国立西南联大旧址”海峡两岸交流基地、国务院侨办华文教育基地、国家汉语国际推广师资培训基地、中国对东南亚国家进行汉语师资培训的基地、国家首批赴海外承办孔子学院的大学、享受中国政府奖学金和孔子学院奖学金留学生接收院校、全国首批来华留学示范基地、教育部出国留学培训与研究中心、国家HSK考试和汉语作为第二外语教学能力资格考点和具有对港澳台招生权的高校。学校在国外建立了1所孔子学院、4个孔子课堂、6个中国语言文化中心,与英国、美国、加拿大、澳大利亚、新西兰以及港澳台等60多个国家和地区的160余所国外大学和科研机构进行合作交流,获得国务院侨办第一个省部共建“云南华文学院”,累计招收80余个国家的留学生16000余人次,是云南省在校留学生人数最多的高校之一。
学校先后被******、国务院、教育部、全国总工会、共青团中央等授予全国先进基层党组织、民族团结进步模范集体、教育系统先进集体、依法治校示范校、工人先锋号、五四红旗团委、毕业生就业典型经验高校、“国培计划”示范性培训单位、高校校园文化建设优秀成果一等奖单位;荣获云南省第一个全国大学生“挑战杯”课外科技作品竞赛特等奖,在全国大学生数学建模竞赛、全国大学生演讲比赛、全国大学生英语竞赛、全国师范生教学技能大赛中多次获特等奖、一等奖;先后获云南省基层党建示范点、云南省学习型党组织建设示范点、省委创先争优先进基层党组织、云南省理论阵地管理建设示范点。学校的班级、社团和个人也涌现出一批全国先进班集体标兵,全国“学习雷锋”先进集体,全国高校优秀学生社团,全国“小平科技创新团队”、CUBA中国大学生女子篮球联赛前8强以及在雅典、北京、伦敦奥运会和残奥会上获得金、银、铜奖牌的运动员。