? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第四次工業(yè)革命?清潔能源??

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2019-12-22? ?青野云麓

傳統(tǒng)意義上，清潔能源指的是對(duì)環(huán)境友好的能源，意思為環(huán)保，排放少，污染程度小。但是這個(gè)概念不夠準(zhǔn)確，容易讓人們誤以為是對(duì)能源的分類，認(rèn)為能源有清潔與不清潔之分，從而誤解清潔能源的本意。

清潔能源的準(zhǔn)確定義應(yīng)是：對(duì)能源清潔、高效、系統(tǒng)化應(yīng)用的技術(shù)體系。含義有三點(diǎn)：第一清潔能源不是對(duì)能源的簡(jiǎn)單分類，而是指能源利用的技術(shù)體系；第二清潔能源不但強(qiáng)調(diào)清潔性同時(shí)也強(qiáng)調(diào) 經(jīng)濟(jì)性；第三清潔能源的清潔性指的是符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能、生物能（沼氣）、地?zé)崮埽òǖ卦春退矗┖３蹦苓@些能源?？稍偕茉床淮嬖谀茉春慕叩目赡?，因此，可再生能源的開發(fā)利用，日益受到許多國(guó)家的重視，尤其是能源短缺的國(guó)家。

2019年9月20日，國(guó)家能源局發(fā)展規(guī)劃司司長(zhǎng)李福龍表示，正在研究“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃，將繼續(xù)壯大清潔能源發(fā)展。

那么，清潔能源都有哪些呢？

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海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

太陽(yáng)能

1、光與熱的轉(zhuǎn)換。如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)等。

2、 光與電的轉(zhuǎn)換，如太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能車、船等。

太陽(yáng)能清潔能源是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換成為其他形式的熱能、電能、化學(xué)能，能源轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生其他有害的氣體或固體廢料，是一種環(huán)保、安全、無污染的新型能源。

開展的對(duì)太陽(yáng)能綜合利用的全生命評(píng)估（LCA）結(jié)果顯示，以往的太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換的利用方式，由于依賴太陽(yáng)能電池板這一生產(chǎn)過程中高污染、高耗能的材料，因此利用成本和環(huán)境代價(jià)都較高。研究的熱電在太陽(yáng)能熱利用方向上。

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風(fēng)能

地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽(yáng)輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動(dòng)，即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時(shí)數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率，與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。據(jù)估算，全世界的風(fēng)能總量約1300億千瓦。風(fēng)能資源受地形的影響較大，世界風(fēng)能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶。在自然界中，風(fēng)是一種可再生、無污染而且儲(chǔ)量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)，各國(guó)都在加緊對(duì)風(fēng)力的開發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護(hù)我們賴以生存的地球。

風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式，其中又以風(fēng)力發(fā)電為主。以風(fēng)能作動(dòng)力，就是利用風(fēng)來直接帶動(dòng)各種機(jī)械裝置，如帶動(dòng)水泵提水等這種風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：投資少、工效高、經(jīng)濟(jì)耐用。

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氫能

1、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，因此在能源工業(yè)中氫是極好的傳熱載體。

2、氫是自然界存在最普遍的元素，據(jù)估計(jì)它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，除空氣中含有氫氣外，它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。據(jù)推算，如把海水中的氫全部提取出來，它所產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大9000倍。

3、除核燃料外氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，為142,351kJ/kg，是汽油發(fā)熱值的3倍。

4、氫燃燒性能好，點(diǎn)燃快，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍，而且燃點(diǎn)高，燃燒速度快。

5、氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會(huì)產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔铩U化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氮化氫經(jīng)過適當(dāng)處理也不會(huì)污染環(huán)境，而且燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，反復(fù)循環(huán)使用。

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生物能

生物能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來源于植物的光合作用，在各種可再生能源中，生物質(zhì)是獨(dú)特的，它是貯存的太陽(yáng)能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。所有生物質(zhì)都有一定的能量,而作為能源利用的主要是農(nóng)林業(yè)的副產(chǎn)品及其加工殘余物,也包括人畜分糞便和有機(jī)廢棄物.生物質(zhì)能為人類提供了基本燃料。甜高粱是主要的生物質(zhì)能，我國(guó)甜高粱最早是科學(xué)家于1965年開始培育的雅津系列甜高粱品種，甜高粱耐澇、耐旱、耐鹽堿，適合從海南島到黑龍江地區(qū)種植，糖錘度在18-23%，每4畝甜高粱秸稈可生產(chǎn)1噸無水生物乙醇。我國(guó)汽油中的甜高粱生物乙醇比例占10%。我國(guó)生物質(zhì)能儲(chǔ)量豐富70%的儲(chǔ)量在廣大的 農(nóng)村 ，應(yīng)用也是主要在農(nóng)村地區(qū)。已經(jīng)有相當(dāng)多的地區(qū)正在推廣和示范農(nóng)村沼氣技術(shù)，技術(shù)簡(jiǎn)單成熟，正在逐步得到推廣。?

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地?zé)崮?/span>

地?zé)崮苁怯傻貧こ槿〉奶烊粺崮埽@種能量來自地球內(nèi)部的熔巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發(fā)及地震的能量。地球內(nèi)部的溫度高達(dá)攝氏7000度，而在80至100公英里的深度處，溫度會(huì)降至攝氏650度至1200度。透過地下水的流動(dòng)和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會(huì)滲出地面。運(yùn)用地?zé)崮茏詈?jiǎn)單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，并抽取其能量。地?zé)崮苁强稍偕Y源。

水能

水能是一種可再生能源，是清潔能源，是指水體的動(dòng)能、勢(shì)能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源；狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規(guī)能源,一次能源。水不僅可以直接被人類利用，它還是能量的載體。太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)地球上水循環(huán)，使之持續(xù)進(jìn)行。地表水的流動(dòng)是重要的一環(huán)，在落差大、流量大的地區(qū)，水能資源豐富。隨著礦物燃料的日漸減少，水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。世界上水力發(fā)電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運(yùn)動(dòng)均可以用來發(fā)電。

包括常規(guī)能源的清潔利用，如煤的氣化和液化；可再生能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、生物能的利用；以及新能源（如氫燃料）的開發(fā)。氫燃料的發(fā)熱值為同等重量碳的4倍，燃料產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無污染，是未來理想的清潔能源。

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核能

核能（或稱原子能）是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特?愛因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。核能通過三種核反應(yīng)之一釋放：1、核裂變，打開原子核的結(jié)合力。2、核聚變，原子的粒子熔合在一起。3、核衰變，自然的慢得多的裂變形式。

飛輪儲(chǔ)能

儲(chǔ)能是一種利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪存儲(chǔ)能量的技術(shù)。在儲(chǔ)能階段，通過電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)飛輪，使飛輪加速到一定的轉(zhuǎn)速，將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；在能量釋放階段，飛輪減速帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。典型的飛輪儲(chǔ)能裝置，一般包括高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、封閉殼體和軸承系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換和控制系統(tǒng)等。

飛輪儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能密度較高、充放電次數(shù)與充放電深度無關(guān)、能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、易維護(hù)、使用環(huán)境條件要求低、無污染等優(yōu)點(diǎn)。但大規(guī)模的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的研制在高速低損耗軸承、發(fā)電/電動(dòng)機(jī)、散熱和真空等技術(shù)上還有難度。

飛輪儲(chǔ)能技術(shù)主要有兩個(gè)分支，一是以接觸式機(jī)械軸承為代表的大容量飛輪儲(chǔ)能技術(shù)，其主要特點(diǎn)是儲(chǔ)存動(dòng)能、釋放功率大，一般用于短時(shí)大功率放電和電力調(diào)峰場(chǎng)合。二是以磁懸浮軸承為代表的中小容量飛儲(chǔ)能技術(shù)，其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、效率更高，一般用作飛輪電池、不間斷電源等。

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應(yīng)對(duì)能源危機(jī)

　　面對(duì)嚴(yán)峻的能源危機(jī)，中國(guó)將如何應(yīng)對(duì)？要對(duì)能源進(jìn)行戰(zhàn)略性的規(guī)劃和布局，以確保我國(guó)的能源保障能力。對(duì)此，張有生提出了7點(diǎn)意見：

　　一、積極把握發(fā)展節(jié)奏，形成高效的能源生產(chǎn)體系。這是我國(guó)能源戰(zhàn)略的優(yōu)先選擇。不能一邊拼命進(jìn)口，一邊大肆浪費(fèi)，這是不可持續(xù)的。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看，我們現(xiàn)在的需求擴(kuò)張還沒有對(duì)油價(jià)上升做出足夠的反映，其中有多種原因，比如說國(guó)內(nèi)依靠不斷增加的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，拉動(dòng)的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，也拉高了石油需求。因此，要加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和總體規(guī)劃。

　　二、合理利用能源，積極引導(dǎo)消費(fèi)，控制消費(fèi)總量；中國(guó)人均能源資源擁有量偏低；能源效率較低而能耗較高；化石能源特別是煤炭的大規(guī)模開發(fā)利用對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染；這些現(xiàn)狀都影響能源安全，并制約中國(guó)能源工業(yè)的發(fā)展。

　　這些問題是由國(guó)際能源競(jìng)爭(zhēng)格局、中國(guó)的生產(chǎn)力水平所決定的，也與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)不合理、能源開發(fā)利用方式粗放、相關(guān)體制機(jī)制改革滯后密切相關(guān)。需要大力推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式變革，不斷完善政策體系，方能實(shí)現(xiàn)能源與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

　　特別是石油的合理消費(fèi)應(yīng)該是我國(guó)的長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略和政策目標(biāo)，需采取多種措施節(jié)約能源。從經(jīng)濟(jì)學(xué)上講，無論是可循環(huán)資源還是不可循環(huán)資源，都是稀缺的，發(fā)展節(jié)約資源的循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是可以實(shí)現(xiàn)資源合理配置的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

除此之外，要充分重視價(jià)格對(duì)需求的調(diào)節(jié)作用，石油輸出國(guó)采取補(bǔ)貼，美國(guó)放任自由發(fā)展，低稅收，而歐洲和日本則采取高稅收的態(tài)度來抑制過度消費(fèi)。而我國(guó)既要補(bǔ)貼，壓低油價(jià)，又想搞節(jié)約，又想搞安全，這是兩難選擇。要積極倡導(dǎo)適合我國(guó)國(guó)情的，有價(jià)值的、有社會(huì)文化內(nèi)容的，又是方便舒適的生活和消費(fèi)方式。

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　　三、堅(jiān)定地推進(jìn)能源領(lǐng)域改革，加快構(gòu)建有利于能源科學(xué)發(fā)展的體制機(jī)制，改善能源發(fā)展環(huán)境，推進(jìn)能源生產(chǎn)和利用方式變革，保障國(guó)家能源安全。

　　首先是加快能源法制建設(shè)。中國(guó)高度重視并繼續(xù)積極推進(jìn)能源法律制度建設(shè)，正在研究論證制定能源法以及石油儲(chǔ)備、海洋石油天然氣管道保護(hù)、核電管理等方面的行政法規(guī)，修改完善《煤炭法》、《電力法》等現(xiàn)行法律法規(guī)，推進(jìn)石油天然氣、原子能等領(lǐng)域的立法工作。

　　其次是完善市場(chǎng)體制機(jī)制。中國(guó)積極推進(jìn)能源市場(chǎng)化改革，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎(chǔ)性作用。凡是列入國(guó)家能源規(guī)劃的項(xiàng)目，除法律法規(guī)明確禁止的以外，均向民間資本開放。鼓勵(lì)民間資本參與能源資源勘探開發(fā)、石油和天然氣管網(wǎng)建設(shè)、電力建設(shè)，鼓勵(lì)民間資本發(fā)展煤炭加工轉(zhuǎn)化和煉油產(chǎn)業(yè)，繼續(xù)支持民間資本全面進(jìn)入新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)。

　　再次，加強(qiáng)能源行業(yè)管理。重視能源發(fā)展的戰(zhàn)略謀劃和宏觀調(diào)控，綜合運(yùn)用規(guī)劃、政策、標(biāo)準(zhǔn)等手段實(shí)施行業(yè)管理。

　　四、布局合理，積極做好原油等資源儲(chǔ)備。一些措施可能要提前有所布局，我們要從石油運(yùn)輸通道，包括現(xiàn)在伊朗、霍爾木茲海峽提到的封鎖問題。這些因素都應(yīng)該通盤考慮。我們還應(yīng)該堅(jiān)持能源進(jìn)口的多元化方向。一方面要考慮經(jīng)濟(jì)性，另一方面也要充分考慮不要把雞蛋放在一個(gè)籃子里。

五、健全及時(shí)靈活的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。以避免因遭受意外災(zāi)害而帶來的能源供應(yīng)中斷現(xiàn)象，提高我國(guó)能源應(yīng)急反應(yīng)能力。

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　　六、協(xié)同保障，形成國(guó)際能源外援的多元化的供應(yīng)體系。多樣化的能源供應(yīng)體系是非常重要的，我國(guó)化石能源增加有限，要實(shí)現(xiàn)煤、水、石油、頁(yè)巖氣等多種能源并舉的應(yīng)用體系。在能源合作上，我們應(yīng)當(dāng)樹立互利合作、多元發(fā)展、協(xié)同保障的新能源安全觀，統(tǒng)籌國(guó)際國(guó)內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)、兩種資源，準(zhǔn)確把握合作機(jī)遇，加強(qiáng)與周邊國(guó)家開展能源合作，在開放的格局中維護(hù)國(guó)家能源安全。同時(shí)，大力發(fā)展新的太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源，要有長(zhǎng)期的發(fā)展戰(zhàn)略去使它逐步地從現(xiàn)在比較弱小，逐漸地能夠起到實(shí)質(zhì)性的替代作用。掌握最先進(jìn)的核、水、電技術(shù)，推進(jìn)能源多元清潔發(fā)展、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

　　七、增加我國(guó)在世界能源治理的話語(yǔ)權(quán)，參加并影響世界能源主體，引導(dǎo)世界能源市場(chǎng)。2012年年初，世界未來能源峰會(huì)上溫家寶總理提出，“各國(guó)應(yīng)考慮在G20的框架下，建立全球能源市場(chǎng)的新機(jī)制?！边@被外界看作是在全球能源大變局之下中國(guó)高層的應(yīng)對(duì)思路，在堅(jiān)持立足國(guó)內(nèi)的同時(shí)，為了滿足國(guó)內(nèi)能源的供應(yīng)缺口，中國(guó)仍將堅(jiān)持實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，加強(qiáng)海外油氣資源的合作開發(fā)。完善國(guó)際合作體制機(jī)制，深入?yún)⑴c全球能源治理。加強(qiáng)與世界各國(guó)的溝通合作，共同應(yīng)對(duì)國(guó)際貨幣體系，過度投機(jī)、壟斷經(jīng)營(yíng)等因素對(duì)能源市場(chǎng)的影響，維護(hù)國(guó)際能源市場(chǎng)及價(jià)格穩(wěn)定。

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中國(guó)前景

未來十年，中國(guó)能源將實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)：一是到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)總量的比重達(dá)到15%左右；二是到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。

如今，中國(guó)已經(jīng)成為全球清潔能源投資第一大國(guó)。

習(xí)近平指出，發(fā)展清潔能源，是改善能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù)。這次召開的兩場(chǎng)重要會(huì)議，體現(xiàn)了國(guó)際社會(huì)對(duì)清潔能源技術(shù)開發(fā)和利用的高度關(guān)注，體現(xiàn)了全球?qū)ㄔO(shè)清潔高效能源體系的積極向往。

習(xí)近平強(qiáng)調(diào)，中國(guó)高度重視清潔能源發(fā)展，為此采取了一系列重大政策措施，取得了積極成效。中國(guó)將堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，積極發(fā)展清潔能源，提高能源效率，推動(dòng)形成綠色發(fā)展和生活方式，努力建設(shè)天藍(lán)、地綠、水清的美麗中國(guó)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處。希望會(huì)議分享發(fā)展和推廣清潔能源的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，共同推動(dòng)全球走綠色、低碳、循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展之路。