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1、1中国计量学院硕士研究生课程论文能源发展与人类开发的辩证互动2010 级，检测技术与自动化装置学科，邵敏超摘 要: 人与自然的关系本质上是辩证互动的，一方面人对于自然具有主体性、能动性，自然则是被动的、消极的；但另一方面自然界对于人类又具有根源性、制约性。人类合理的开发、利用自然资源，可以促进人类的生存和发展；自然在被开发利用时也从那里获得了再生能力，从而使自然生态系统始终处于一个良性的循环之中，但是人类对自然地无限度索取使得资源短缺问题越来越突出，人类确实在不断地向前发展，但是自然生态系统的良性循环已渐渐地不复存在。关键词: 人与自然；资源短缺；能源问题；互动性现代人类实践活动施加给生态环境
2、系统的负效应超过自然自身的再生能力, 干预了自然界自我调节机制, 而这种自然平衡的改变, 又必然会转化为人的异己力量来危害人类自身及其他生物的生存条件, 从而引发了一系列“全球性问题”。人口过快增长, 粮食供应短缺, 自然资源和能源过度消耗, 环境污染, 生态破坏, 在人与自然之间出现了极大的不协调。虽然人类的实践活动以无可辩驳的事实证明, 人在自然界面前具有巨大的能动作用, 在控制、调节和改造自然界的进程中, 取得了一个又一个伟大胜利。但又同样以无数的事实说明人类在改造自然、建造人工自然系统的过程中, 明显地表现出自身调节控制实践活动的能力的局限, 存在严重的盲目性, 人类面临资源“枯竭”和
3、“耗尽”的危机。其中，非可再生能源的危机日益严重和明显，主要包括：石油、天然气、煤炭。1 我国能源发展的现状和预测我国能源发展的现状和预测,包括一次能源、石油和电力3个方面。根据这个有较大共识的预测结果，可以发现我国能源发展有以下几个特点：目前，煤炭仍是最主要的一次能源，但在能源结构中的份额将逐渐下降，然而我国近年的煤炭产量仍在快速增长，而且绝大部分用于发电。因此，煤电中提高效率与降低污染，实现高效、低污染燃煤发电技术及其产业化和大规模应用，将是很长一段时间内的能源科技重点。其次，保障石油供应是能源安全的关键，要解决石油供应问题，需要从“开源”和“节流”两方面努力。开源方面包括石油资源的勘探开
4、发以及寻找石油替代资源，在节流方面，交通运输是石油消耗大户，如果能减缓交通耗油增长，将对保障石油供应有重要作用。除了上述的煤炭以及石油，天然气也是我们日常生活中不可缺少的重要能源，如何更加有效的提高天然气的利用率也是要解决的重要问题之一。邵敏超，能源发展与人类开发的辩证互动2中国能源研究会在2006年初给出过这样一组数据：由于国内一次能源供应能力有限，煤炭可开发规模不会超过34亿吨，石油产量大约稳定在2亿吨，风电、光电、地热能等新能源短期无法成为主力能源。能源生产结构“先天缺陷”造成供应吃紧。我国能源结构极不平衡，煤炭占能源总储量的92%，石油占2.9%，天然气仅占0.2%，这使能源供应长期只
5、能依赖煤炭。然而我国人均能耗水平低，能源需求空间巨大。按目前的经济发展速度，至2050年我国人均能耗将达2.5吨至3吨标准煤，那么国内能源总需求量为40亿至48亿吨标准煤，这个数字相当于20年前全球能源消费总量的一半。由此可见,我国的能源短缺问题将长期存在,而如何改变这种现状就成为我国能源技术发展的主要课题。并且目前,由于全球石油市场起伏不定,价格不断上涨,而且传统能源的过度消耗以及燃烧传统能源所引发的大气污染越来越严重,使得人们不得不寻找各种可再生能源作为化石燃料的替代能源,由于可再生能源的清洁、无污染、可再生特性符合可持续发展的要求而受到世界越来越多国家的青睐和重视，将其作为能源发展战略的
6、重要组成部分。2 能源危机产生的消极影响近几个月来,全球油价一再突破历史最高点,在11月7日更是创下了每桶98美元的历史最高纪录,当然,这其中还包含着其他一些因素,但是石油资源的短缺也是不可忽视的因素。能源短缺的问题日益突出，它不仅影响了国家的经济发展，甚至已经影响到了我们的日常生活。去年，西安、重庆、郑州、乌鲁木齐等地先后拉响“气荒”警报，致使入冬之后各地分别采取减少汽车用气或工业用气、重新启用燃煤锅炉等应急措施保证居民生活和取暖。今年5月份，因为能源短缺问题，印尼成千上万的渔民连续5天不能正常的出海捕鱼，当地一名渔民称，燃油的价格已经从每公升0.5美元增长到了每公升1.1美元，他们根本买不
7、起这样的油。造成这种状况的原因是当地的石油气公司的存储量短缺。3 积极应对能源危机大力发展可再生资源，是建设资源节约型社会、实现可持续发展的重要选择，是全面推进小康社会建设的迫切要求，是实现能源供应多元化、改善能源安全的有效手段，是减少温室气体排放、遏制全球气候变化的有力措施。这些共识的逐步形成有助于我国可再生能源的发展。3.1 世界应对能源危机的措施由于全世界普遍出现能源短缺的状况，世界各国也积极行动起来，应对由于人类开发和环境因素等造成的能源危机。除了自身的节能减排和低碳消耗以外，一些国家不得不开始在世界范围内寻找新的能源储藏地。而近年来美国、加拿大、俄罗斯等国对北极这一极寒之地的争夺除了
8、某些政治因素外，资源因素也不容忽视。也许过不了几年，人们就要对北极的资源进行开采利用，然而资源开发必然导致环境污染。环境效应同样也是全球性的，不受国界和地域的限制。北极的环境特别是气候，对全球特别是北半球的气候变化和大气质量有着决定性的影响。而两极的环境又非常脆弱，一旦遭到破坏就很难恢复，所以如何更加充分利用可再生能源来维持生活和生产已经邵敏超，能源发展与人类开发的辩证互动3成为全球性的能源发展战略。3.2 我国非可再生能源产业取得的成就和发展方向近20年来，我国经过艰辛努力和积极探索，在可再生能源产业方面取得了一系列成就。一是在技术开发上取得了实质性进展。太阳能热水器、地热采暖等已经走进了千
9、家万户；在政府的扶持下，大型并网风电机组、光伏发电等实现了商业化。二是产业建设初具规模。我国的煤炭储量位居世界第一，已经探明的一次能源中煤占96%，但是目前我国煤炭利用主要采取直接燃烧方式，效率低而且环境污染较大，目前和未来我国煤的开采、加工和利用技术主要有以下两个发展方向：一是提高煤直接燃烧效率和降低燃煤污染；二是研究开发以煤气化、燃气发电、液体燃烧合成为主要内容的多联产技术。“九五”及“十五”期间，我国洁净煤技术发展迅速，一些重点领域或关键技术的研究开发、推广应用取得突破。其中，煤炭洗选、配煤、水煤浆、循环流化床等技术已经投入商业化应用；自主知识产权的临界机组、烟气脱硫、大型煤气化技术等正
10、在开发之中；以自主技术为主的煤炭液化、IGCC、煤层气开发等技术已经开始进入工业性示范阶段；型煤、中小型燃煤工业锅炉技术、煤矸石综合利用、粉煤灰综合利用、矿井水资源化利用等技术正在提高和完善之中。石油和天然气资源也是我国经济安全的重要基础。未来20年，我国在其技术开发主要集中于三个方面：一是石油、天然气勘探技术；二是油气田开采技术；三是石油炼制技术。经过8年的艰难攻关，促进世界重大突破的石油炼制技术两段提升管催化裂化新工艺技术在石油大学研究开发成功。在2005年6月25日结束的年加工能力10万吨催化装置第一阶段工业试验数据显示，该项工艺技术可使装置处理能力提高30%至40%，轻油收率提高3个百
11、分点以上，液体产品收率提高2至3个百分点，干气和焦炭产率明显降低，汽油烯烃含量降低20个百分点，催化柴油密度下降，十六烷值提高。目前，我国石油消耗在迅速增长，发展石油替代能源技术与产业，对保证石油供应安全和未来能源结构调整有着重大意义。而近几年发展起来的天然气水合物开采及利用技术有可能改变世界能源结构和对中东石油的重要性产生极大影响。天然气水合物不仅是一种清洁能源，而且通过对水合物的研究，可以将水合物应用于天然气储运、水合物储氢、混合气体分离及二氧化碳的海底储藏等。但是由于开发难度很大，迄今为止，天然气水合物开发还处于起步阶段，仍然没有形成较为理想的开发方案和开采方式。尽管我国在应对能源危机方
12、面做出了积极的反应，也采取了较为有力的应对措施，但是与发达国家相比，我国可再生能源开发仍存在较大差距，首先是成本问题，这是制约其技术商业化和推广应用的最大障碍。其次是市场障碍，主要表现为可再生能源产业规模小、不确定性大、缺乏相应的发展机制。最后是我国制造业基础薄弱，可再生能源设备制造的国产化和商业化严重受阻。3.3 大力发展可再生能源能源供应安全是保障社会经济发展的基本保证，要建立预警机制和有效的应对措施，保障经济和民生的能源需要。能源发展长期根本的出路在于技术的创新和发展。而可再生能源的利用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。 可再生能源已成为全球无可争议的可持续
13、发展能源的车轮。从战略上来说，世界最终将转入可邵敏超，能源发展与人类开发的辩证互动4再生能源的永续利用。所以各国都将推动可再生能源的发展当作 21 世纪能源发展的基本选择。可再生能源，包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能，是广泛存在、用之不竭、最终可依赖的初级能源。随着化石能源逐渐耗竭，它在人类能源持续发展中的作用日益增大，在能源供应中的份额将逐步提高，进而成为人类持续、协调、稳定发展的支柱。而针对目前的发展现状和经济形势，中国大力发展可再生能源基于以下需要：一是可持续发展；二是调整能源结构；三是保护环境；四是开发西部；五是解决农村用能及边远地区用电和生态建设；六是提高能源供应安全
14、；七是开辟新的经济增长点。发展可再生能源的经验可归纳为：与传统能源的成本相竞争、经济激励政策、强制市场政策、采用新技术。而我国的可再生能源发展战略可归纳为：政府支持、法律保证、引入竞争、依靠科技。政府的支持包括实行促进可再生能源发展的强制市场政策和经济激励政策；法律保证其中一个例子是国家通过立法强制电力公司供应或购买再生电力，这样，就无须沿袭过去的程序而直接跨越到创立市场的阶段；引入竞争才能降低成本，进一步扩大市场，最终实现商业化；而最终，依靠科技进步是可再生能源的发展的根本。 政府要做到加强立法，批准和颁布可再生能源利用促进法；强化政策体系的建设与创新；采用适当的经济激励政策；增加对可再生能
15、源的投入以及可再生能源发电装备制造实现本地化，才能真正意义上推动可再生能源规模化的发展。 目前，我国水力发电的总装机容量已占全国总装机容量的1/4，是我国电力供应的重要支柱。太阳能发电是大规模可再生能源发电的主要方向，光伏发电已经形成了初始产业，提高转换效率、大幅度降低成本和产业规模发展还要在已有基础上不断前进。 风力发电近年来迅速发展，我国陆地风力资源估计最大可发电2.5亿kW,近海风力资源约为陆地的3倍，达7.5kW。但近海风力开发存在台风常发问题，需要认真加以研究。在生物质能方面，从理论上讲，大多数生物质都可以通过一定的技术转换为液态燃料，但是从实用角度来看，目前资源稳定可靠、技术成熟、
16、产业前景明朗的生物液态燃料只有燃料乙醇和生物柴油。但是生物质要成为未来的主要能源，必须重视大力发展出能在荒漠地区有效繁殖的速生能源植物，以解决与农业争地的矛盾。由此看来，在发展可再生能源的同时，也存在很多技术上和实际运用上的难关和瓶颈，还需要更详尽和全面的掌握相关的知识和技能。但利用可再生能源代替非可再生能源的方向性和指导性不会改变，也必将成为今后发展和研究的重要课题，由此才能主动地、有效地应对能源危机带来的考验和挑战。非可再生能源的储量终归有限，长远之计，是大力发展可再生能源用以替代非可再生能源，以此保证人类社会的长远进步和可持续发展。4 结束语在一定意义上，人类文明的历史，就是一部人类不断向自然界索取能源的历史，就是一部能源技术不断发展变迁的历史。从1895年在美国宾西法尼亚打出世界上第一口油井开始，经济的发展就与石油的兴起和能源危机相伴随，世界能源系统已锁定了化石能源，向清洁、可持续能源的转变并不能一蹴而就，而是需要全世界长期共同努力来实现的。邵敏超，能源发展与人类开发的辩证互动3能源技术发展到今天，从最初的以科学技术的发展为主要推动，到由市场力量引致的技术变迁，
