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关键词:钢铁企业;节能减排;余热回收;供暖
经济改革的不断深化,经济水平的不断提高,使我国钢铁企业的发展也逐渐加快,但许多问题也随之而来。过度使用化学材料导致环境污染日益加剧,可利用资源不断减少,因此节能减排和资源的二次利用成为钢铁企业所要面临的重要问题。
1钢铁企业的节能减排
1.1钢铁企业节能减排的现状
当今世界,中国已成为钢铁产量大国,但是对于钢铁工业的消耗也位居世界前列,因此对于钢铁工业的节能减排的实施势在必行[1]。可是就目前我国节能减排的现状来看,情况并不乐观。第一,我国钢铁企业在节能减排方面没有先进的设备与技术水平,由于炼铁的技术和设备落后,使得我国钢铁资源的利用率不高,造成了资源的严重浪费。同时,我国只有少数钢铁企业可以掌握先进的炼钢的核心技术,其他中小型的钢铁企业都没有涉及这一领域。第二,钢铁企业规模小且分散。现阶段,我国的钢铁企业多以中小型为主,大型钢铁企业很少,而且中小型钢铁企业分分布较分散,没有形成整体的产业结构,这就造成了生产钢铁的资源浪费与环境大面积被污染,产业集中率低也不利于资源的回收再利用,节能减排措施的有效实施[2]。第三,国家宏观调控力度不够,节能减排的实施不能仅仅依靠我国钢铁企业的自觉实现,政府更应该加强宏观调控的力度,用强制的手段促使企业对节能减排措施的实施力度,加强对企业的监督情况,政府与企业共同努力,才能创造更好的节能减排的效果。
1.2钢铁企业能源的二次利用分析
节能减排不只在于注重减少资源的使用量,更重要的是对二次能源的开发与利用。首先,二次能源指的是在一次能源加工利用后所产生的例如煤气、废水、蒸汽等一些能源。钢铁企业增加对这些二次资源的利用率能减少能源的消耗量,增加钢铁产业的单位生产量,以及可以降低对环境的污染程度,创造出更多的经济效益与社会效益。在钢铁企业中所指的二次能源的利用主要是指余热、余压以及可回收利用的副资源。
2钢铁企业的余热回收供暖
2.1钢铁企业余热回收技术概述
钢铁企业中的余热回收技术主要有:高温烟气余热、冷却介质余热以及高温产品和炉渣的预热[3]。这其中高温产品和炉渣余热技术有很广的温度范围,上至几千度下至几百度,而高温烟气余热在整个余热资源中占据的比重最大,越有百分之五十,其温度主要在500摄氏度以上。相对于高温烟气余热来说,冷却介质余热的气温较低,其目的就是为了带走大量的热量。但是在这三种余热资源中,冷却介质余热和高温产品和炉渣余热的资源回收难度高,操作较为困难,因此,现状的钢铁企业多运用高温烟气余热作为资源回收的主要方式,它的使用方式较为简洁,利于操作且对资源回收的利用价值也在不断增高。
2.2余热回收供暖的现状分析
就我国现阶段余热回收技术的现状来看,情况并不乐观。因为我国的技术水平并不如发达国家般先进,设备也没有进行有效的改进,很难对余热资源进行有效的利用,进而将其运用到供暖领域[4]。总而言之,我国的余热供暖技术还有很长的路要走,还需科技人员进行不断的探索,才能将余热资源回收利用在供暖的领域,更好的为人们服务。
2.3余热回收供暖技术的创新
在利用余热资源的回收进行供暖时,我们主要是用高炉冲渣水进行采暖。因此对于提高余热回收供暖技术的水平就必须对高炉冲渣水的采暖方式进行改造与创新。高炉产生的炉渣温度高达1000摄氏度,因其有很高的温度,所以它有很高的余热资源,具有很高的可开发和利用价值。在我国北方,由于冬季十分寒冷,对于供暖的要求也就越来越高,所以大部分人会采取烧锅炉进行供热取暖,但是这一方式对于煤炭资源的开采量需求很大,同时对资源的浪费也十分严重,由于烧煤所产生的二氧化硫越来越多,对环境造成很大的污染,不利于节能减排措施的实施。所以我们要充分开发高炉冲渣水的技术利用程度,以减少资源的浪费与节能减排的目的。但是高炉冲渣水存在碱度低、硬度高、水内具有腐蚀性与悬浮颗粒物等缺点,这就要求我们要对高炉冲渣水进行工艺改造,我们可以将高炉冲渣水中加入混凝剂来减少高炉冲渣水中的腐蚀性,增加其中的碱度含量,同时也可以运用过滤池将高炉冲渣水中的悬浮颗粒物去掉,使高炉冲渣水的水质得到提高。之后再利用高炉冲渣水进行供热取暖[5]。在供热取暖的过程中可以利用采暖泵,来增加供暖循环的速度与效率。同时也应该加强对供暖水换热器的清洁程度,以免造成采暖过程中因腐蚀而造成的管道堵塞,减少成本的投入,促进节能减排的进一步实施。
3结论
综上所述,我们可以看到我国钢铁企业的节能减排还处在初步发展阶段,需要不断进行资金的投入、技术的开发以及设备的改良,才能是节能减排对我国钢铁企业做出贡献。同时对于余热回收供暖的研究也应加快步伐,通过对技术革新,增加资源的重复利用率,减少自然资源的浪费,更好的实行节能减排措施在我国钢铁企业的利用。
作者:卢长鹏 单位:山东省冶金设计院股份有限公司
参考文献:
[1]白华夏.钢铁企业节能减排分析及余热回收供暖的研究[D].河北工程大学,2012.
[2]张晓峰.钢铁企业节能减排分析及余热回收供暖分析[J].科技致富向导,2013(27):291.
[3]寿业亭.大型钢铁企业汽轮机余热用于集中供暖的技术改造与运行分析[D].山东建筑大学,2014.
1.1离线真空磁控溅射法
在LOW-E玻璃的生产过程中,离线真空磁控溅射方法是一种有效的生产方法,这种方法的生产流程如下:首先,在生产之前需要把之前准备好的浮法玻璃的原片进行切割、清洗、晾干等方面的处理,在浮法玻璃干燥之后,需要把其小心放置在溅射室。其次,在电路安装完成之后,需要向溅射真空室中通入一定量的惰性气体,可以发现室中的气压会有持续性的降低,在降低到工作压力时,这时可以看到在工作的玻璃板上形成了一层薄薄的薄膜。最后,在形成薄膜之后,还需要根据对LOW-E玻璃的不同性质需求,向真空室中持续通入不同种类的惰性气体,对于生产实力较强的厂商,还可以设置多个溅射室,以增加玻璃的性能。这种生产LOW-E玻璃的方法大致上需要三个基本结构,它们分别是介质膜、外介质膜以及功能膜。在这三个基本膜结构中,功能膜是其重要的组成部分,功能膜的膜层表面上一般喷涂上一层导电性较强的金属物质,从而降级整个膜结构的电阻,减少能源的消耗,并且为了为了增强功能膜结构的稳定性,则需要在功能膜的内外表面分别设置一层介质膜以及外介质膜,在介质膜上一般喷涂上一层抗氧化物即可,并且要求抗氧化物应该有很强的透视性能。离线真空磁控溅射法具有以下特点:第一,在生产过程中只需要控制电路中电流的强度即可,并且加强膜厚的可控性,降低了操作的难度。第二,容易科研出新产品。由于这种方法在加工时需要向内喷射一定量的惰性气体,以此改变功能膜,因此可以根据不同的需求制造出不同种类的LOW-E玻璃。第三,所生产出的LOW-E玻璃种类不受限制,可以根据建筑施工需要生产出各个型号的玻璃。
1.2在线化学气相沉积法
在线化学气象沉积法又称CVD法,这种加工方法的主要原理是利用流经衬底表面的气体发生的化学发应而最终在衬底形成薄膜。在利用在线化学气相沉积法生产LOW-E玻璃时,可以按照以下几点步骤逐步进行:首先,在组装生产装置时,需要在锡槽的后部或者是退火窖的前部设置一道镀膜装置,镀膜装置需要安装较为牢固。其次,在生产装置安装结束之后,还需要在镀膜装置中预先添加适量的镀膜混合气体。最后,根据CAD成膜原理,在达到工作条件之后,即可打开通气阀门,知道观察到形成薄膜为止。这种生产LOW-E玻璃的方法需要三个膜层,分别是内膜层、过渡膜以及外部功能膜。对于外部的功能膜,它是其生产过程中较为主要的一类膜结构,它的性能直接影响到LOW-E玻璃的相关性能指标,在制造时需要采用二氧化硅半导体最为其主要膜结构的材料,而对于其内层膜以及过渡膜,则需要采用与主体玻璃颜色、材料相同的膜结构作为其加工的原材料。在线化学气相沉积法的主要特点有以下几点:第一,由于其膜结构是在玻璃板表面以化学反应的方式产生的,具有较强的活性,因此其膜结构较为牢固。第二,这种膜结构的冷弯、热弯等化学性质较好,并且可以连续生产,生产成本较为低廉。但是这种生产方法的生产难度较大,需要一次性投入的基金也较多。
2LOW-E玻璃的节能减排特性
2.1LOW-E玻璃的节能原理
从热学中我们可以了解到,建筑物的室内温度受到室外温度的影响,而影响室外温度有两方面的因素,一种是太阳短波热辐射,而另外一种是太阳照射到其它物体上的远红外反射。对于室内热源也有两种影响因素,一种是室内的取暖设备,另外一种是人或者地板等材料散发出来的远红外辐射。LOW-E玻璃在制作时需要在玻璃表面喷涂上一层或者若干层二氧化硅半导体材料,它表面的红外辐射率极低,因此其散发的热量较低,并且其还能阻断外界其它辐射率较高的物质的热量。此外,在冬季时,LOW-E玻璃可以反射室内的远红外线,阻止大多数热量反射出室内,从而增加了室内的温度,减少了取暖费用,从而节约了居民的经济。
2.2典型LOW-E玻璃的节能环保特性
在目前市场上主要有三种LOW-E玻璃,它们分别是高透型、双银型以及遮阳型,这三种不同类型的LOW-E玻璃分别具有他们其对应的优点,下面对这三种类型的LOW-E玻璃其对应的特点进行阐述:首先,对于高透型的LOW-E玻璃,它具有极强的通透性,夏季时可以阻止室外的热量向室内辐射,并且加强室内向室外的热量传播。而在冬季时,则可以减少室内的热量损失,加强热量室外向室内的传播效率,从而节省了空调费用以及取暖费用。其次,双银型LOW-E玻璃是现阶段最节能高效的产品,它可以根据室内外温差的不同而自动改变其自身的太阳能光透率,限制了室外红外线到室内的数量。最后,遮阳型LOW-E玻璃是现阶段市场上使用率较高的一种玻璃,这种玻璃的造价相对低廉,因此受到广大的消费者的一致好评,并且遮阳型LOW-E玻璃还具有较低的热传播系数,基本上能够满足居民的日常生活和使用需求。
2.3LOW-E玻璃节能特性的充分体现
LOW-E玻璃可以满足不同地区以及用户的大多数不同需求,充分体现了节能环保上的独特特性:第一,由于我国地大物博,用户在使用之前需要充分了解自己所处地区的气候环境特点,根据其特点,选出合适的LOW-E玻璃,以便做到高效节能。第二,在实际生产过程中,一般会将LOW-E玻璃加工成中空型,这样做可以减少能量的损耗,将节能效果再次显著提高。并且在实际使用过程中,可以将LOW-E玻璃的功能膜放在不同的位置,对于北方较为严寒的地区,可以选用在线高透型LOW-E玻璃,以此增加其保温性能。对于南方较为炎热的地区,可以使用单片双银型LOW-E玻璃,节能效果更为显著。
3总结
关键词:煤化工产业;节能减排;创新与应用;技术开发
对于煤化工企业来说,节能减排不仅是政策的刚性要求,也是提升企业内部效益的长远战略,但是许多企业执着于眼前之利,舍本逐末,反而带来严重损失,本文研究了节能减排的意义,并就创新与应用对节能减排的重要性以及如何进行创新和应用做出探讨,以期对企业实践做出指导。
1节能减排技术如何进行创新
(1)技术创新对于节能减排的必要性
如果技术条件跟不上,节能减排永远只能成为一句口号,只有技术条件真正能够迎合现实需求,才能从根本上解决能源与环境问题,实现节能减排的目标。创新技术对于节能减排的决定性作用体现在,如果没有技术的创新,无法做到节约能源,即使有节能意识,要么无能为力,要么成效甚微,对于减排亦是如此,因为煤化工的消耗与废物数量巨大,普通措施很难有效果,而且针对工业化操作,只有技术更新才能对现有的工业流程真正产生影响,否则无法改变流程,无法实现目标,每一项技术或者设备的更新,都是对工业流程的大规模变革。由此可见技术的创新对于工业影响之大,足以成为节能减排的决定性因素。
(2)研究更有效技术处理废气、减少排放
现有的空气净化技术运行成本大,且效果不甚理想,导致许多工厂不愿意引进设备,使技术的使用率呈较小比例,因此需要对技术进行升级,怎样能够进行大规模、小成本的废气净化,提高排放废气的质量,最好能形同新鲜空气,当然,更好的办法是研究废气产生过程,减少废气产生。废气的产生大都是由于煤燃烧不完全导致的,如何使煤炭燃烧彻底是主要问题,现今有专家探讨将煤液化后发电,如此能够有效的提升燃烧率,减少废气产生。于废气而言,净化是无奈之举,是无法避免时的防护措施,技术创新一定要研究减少废气之法,提高能源利用率、节省能源,同时探寻更加完善的空气净化技术和废气收集技术。
(3)从废水产生过程对其净化的技术创新
一般对于煤化工废水来说,均是流程完成之后对废水进行收集,并对其进行处理,达标后排入附近河流,这种方法不仅净水成本大,而且对水系统破坏极大,不利于节能减排的实现,如果能够在煤炭发电系统外增加水循环系统,在废水产生的各个环节进行废水收集,并进行净化,使其进入下一个流程循环,如此能够实现水的有效利用,也能够减少排放,需要解决的问题是水循环体系的设计和净水技术的提高,这两个难题解决,必定会为节能减排带来飞跃式的进展,亦会极大节省企业成本,给环境和能源减压。各个环节的废水分开收集,可以对污染程度相差较大的废水进行分开处理,减少净水成本。
2节能减排技术如何投入应用
(1)节能减排技术难以应用于实践的原因探讨
由于科技的进步,许多技术已经问世,设备也进入市场,但是由于技术造价成本太高,使煤化工企业望而却步,许多缺少远见卓识的企业家不愿花钱买技术、购置设备,就像二次科技革命时的英国,工厂不愿丢弃旧设备,从而延误了工业进程,因小失大,同样的,这种想法也阻碍了节能减排的进程。再是许多技术处于研发阶段或是实验阶段,无法获取信任,企业不敢冒险,技术尚未得到实践证明,无法保证一定有成效。加之许多企业家社会责任心减弱,为了节省净化废物的成本,随意进行排放或是未达排放标准而排放,对于环境和能源造成巨大的破坏和浪费,必须加以严格的防范和严厉的处罚。
(2)空气净化处理废气并使用清洁煤减少二氧化碳排量
现有空气净化技术虽然不能说是尽善尽美,但是对于废气的净化有一定作用,能够减少对于环境的污染,必须使企业运用现有技术进行较高标准的废气净化,可以适当提高废气排放标准,并且严格执行,迫使企业能够运用较先进的设备和技术,从而加速节能减排实现进程,现有的利用制作尿素对二氧化碳脱除技术,属于废气综合治理措施,能够有效减少废气中二氧化碳含量和其他废气成分,对废气实现有效净化。使用清洁煤发电,能够有效减少煤中废气产生,对于减少废气的产生与排放具有较大的作用,是除液态煤之外较有效的技术,若能得到应用,必定大有裨益。现有科技已经能够对废气做一个相对较好的处理,只等应用于实践。
(3)坚持废水净化技术的使用
现有废水净化系统虽然并不完善,但至少能够保证废水进入河流系统后能够经由其自净能力净化,但是由于许多企业废水都是采取直接倒入河流或者净化不合格,致使河水遭到严重污染,水体自净能力无法应对高频率、高浓度的废水排放,于是给河流生态和周围环境、生活造成极其严重的破坏,针对这些情况,必须严格执行废水排放标准,对煤化工企业排放进行访查,了解相关情况,使用强制措施,对于一些小规模无法满足要求的企业进行责令关闭,以减少不达标废水的排放,维护生态安全,同时集中行业资源,配置更高的技术和设备,更好的进行节能减排技术的创新和应用,对节能减排步入新阶段提供助力,促进技术的创新、资源的集中。
3结语
为了促进节能减排,必须要进行技术的创新,并真正将技术运用到煤化工产业中,对其过程产生影响,技术的创新要针对现有难题进行探索,同时也要对现有技术进行完善,使其成本尽量减小,这也会促进技术的应用,而技术的应用必须要提高认识,制定长远目标,不能因小失大,积极应用新技术促进节能减排。
参考文献:
[1]王秀国,马磊,左广斌.煤化工企业节能减排技术的开发与应用[J].山东化工,2014,43(10):154-156.
【关键词】电力 节能减排
一、电力节能减排的理论体系以及技术支撑体系构架分析
(一)实施节能减排的途径。
实施节能减排的途径包括三种:制度管理手段、技术创新手段以及调整改变产业结构来进行节能减排,要在技术、结构、制度上下功夫,综合实施节能减排工作。根据我国国情和国外经验,主要从市场机制、技术手段、产业结构的调整方面进行节能减排工作。
(二)电力节能减排市场机制。
市场机制是指通过竞争手段,充分配置市场资源,市场机制是节能减排机制的根本制度,但是市场机制不能解决节能减排的一些外部问题,比如环保、节能等。节能减排机制中存在的不足需要可持续发展机制来进行补充,在节能减排工作中,市场机制并没有发挥太大的作用。由于我国是社会主义国家,市场经济必须符合政治体制的标准,因此这就要求市场机制需要符合我国的国情。
(三)相关法律法规和政策的完善。
制定一系列的法律法规有利于维护社会的可持续发展。通过一系列的措施,使可持续发展成为节能减排的主要目的。基于我国基本国情、地质条件等因素,在很多偏远地区,法律手段并不能维护能源的耗费,因此必须完善当地的法律法规政策,进行可持续发展的宣传教育,加强当地群众的节能减排意识,减轻节能减排的技术压力,同时也有利于对节能减排技术体系进行维护。
二、电力节能减排的市场准入机制
(一)考虑部分市场机制的电力节能减排。
中国的电力企业虽然取得了一些成绩,但是市场机制在节能减排工作中发挥的效果还不是很明显,没有突出市场机制在节能减排中的作用。发电权交易中,可以用市场机制来促进节能高效的发电机组代替高污染、高能耗的发电机组发电,用市场机制来促进节能减排是现阶段发电模式的改变。
电源结构向低污染、高效率发展才能实现节能减排的目标。改变现有的发电模式,使节能发电调度与经济补偿机制分离。随着节能减排的深化,在未来几年中,高污染、高能耗的发电机组要基本关停,转而采用新型的、低污染、高效率的发电机组。实现这种发电结构,既能够节省经济开支,又实现了科技、设备的现代化,有利于我国经济的持续稳定快速发展。
(二)电力节能减排的市场模式。
在节能减排工作中,要各司其职,市场应积极配合政府的相关政策和措施,这样可以发挥市场在资源配置中的基础作用。在短期或者中长期市场中,要建立立足排放和能耗的市场准入制度,对获得准入的主题,可以自行决策,自主参与市场交易,要体现出节能减排的效果,使节能减排与市场机制相统一,有效地对对高污染、高能耗的发电机组实行制约,为低污染、高效率的发电机组提供机会。排污权交易是以环境保护制度为基础,依照一定的市场机制,通过买卖排污权的方式来控制排污。自从这种方式实行以来,排污者从自己的利益出发,自主选择购买排污权,大大降低了污染。
三、促进节能减排的政策机制
(一)促进电力节能的手段和方式。
电力节能减排的经济手段主要是通过在经济上进行制约来提高生产的成本,从而达到节能减排的目的。而法律手段主要是通过法律具有的威慑力来对排污者进行规范。电力节能减排的行政手段主要是把电力企业节能减排的工作落到地方政府上面来,以达到节能减排的效果。
(二)科技创新。
依靠科技创新,加快节能减排技术的开发和推广,建立节能减排技术服务体系。电力科技进步是推动电力工业发展的强大动力,要提高电力经济运行质量,缩小与国际先进水平的差距,一个重要的途径就是要应用现代先进科学技术,提高电力生产管理现代化水平,实现企业管理科学化、集约化、精细化。
第一,进一步强化深入,加强监督检查,确保国家节能减排落实到位。加大检查力度,加强对可再生能源差别电价等政策执行情况的检查。加大对各地出台的优惠电价的制度,促进节能减排目标的实现。
第二,节能减排信息统计分析,建立节能减排的预警形势。加强节能电耗的工作。实现与电力监管机构联网,确保稳定达标。
第三,加强调度,督促各级调度机构严格按照国家有关规定试制科学调度。发电企业和有关部门调度信息,通过强化监管确保节能减排工作取得实效。
(三)发挥政府职能作用。
实施电力企业节能减排的过程中,在节能减排工作的责任落实以及执法监督方面要加大力度,要发挥政府的主导作用,大抓电力企业节能减排的日常管理,建立健全节能减排工作的标准,制定一套能反映资源稀缺程度、市场供需管理和环境污染程度的机制,制定出节能减排的政策激励机制。
四、电力节能减排方面的技术支撑体系
(一)首先要创新节能减排技术上的推广应用。
通过发展先进的手段,做好新工艺、新技术与材料设备方面的推广工作,有益的技术和先进的节能设备可以从根本上最大化的解决相关的节能减排问题。
(二)节能发电系统功能。
主要包括制定季度、月度和年度的组合发电基础方案,完善实行发电环节的节能调度计划与电网阻塞方面的自动化发电调控及在线的校正控制,对电网做好良性评估;完善节能支持系统,实现对火力发电机组能耗、脱硫设施等相关运行参数方面的有效监测。
(三)污染物排放数据的认证与监测。
包括年度调整系统、许可证跟踪系统和排污跟踪系统,对污染物排放数据是否达标进行监测;火电厂在生产过程中节能减排系统的优化,可以作为合同能源管理机制的技术支持。
一、江苏农业农村节能减排存在的主要问题
节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价,这两者之间的矛盾日趋尖锐,群众对环境污染问题反应强烈。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。同时,农业农村的节能减排在我国节能减排工作中具有重要意义,推进农业农村节能减排工作有利于环境环境压力,提高农民生活水平,具有很强的实践意义。
(一)资源严重浪费,利用率低
通过调查,我们发现农村中存在很严重的资源浪费现象,利用率很低。比如说农村有很多自用水井和水库,管道存在很多滴水漏水现象,设施管理低效以及浇灌技术不成熟,大水漫灌已经成为很普遍的现象,这导致中国的水资源浪费非常严重。
(二)农村新能源规模小
农村新能源使用主要包括:日常供热能源、交通工具燃料和节能减排设备情况。江苏地区对太阳能、风能、沼气能、微水能、以及光伏电源的投入使用相当有限,并没有实现预期目标。并且从事农村能源的专业技术人员十分有限,这对一些能源设施的建造、维护和保养的技术水平并不是很高,这些对发挥能源基础设备的使用和功能产生了影响。
(三)农业科学技术相对落后
发展农业农村节能减排关键的一步就是发展循环农业。而循环农业是一种以科技为基础、是高度集约化和适度规模化结合的多元生态农业。循环农业在江苏省的发展处于起步阶段,有关技术储备也比较薄弱,污染治理技术、利用废物技术等先进循环农业技术并不能很好地适应农业发展的需要。农业科学技术有待进一步创新和突破。
二、妨碍农业农村节能减排政策落实的主要因素
(一)对节能减排的认识度不够
想要贯彻落实节能减排政策,首先要对节能减排有一个比较全面完善的认识。部分干部和群众对发展节能减排的重要性和必要性的认识和理解不够深刻,全社会也还没有形成积极支持农业农村节能减排的良好氛围。现实中,农村地区很少有人对节能减排政策有所了解。基层政府在这方面的宣传力度明显不足,有待加强。
(二)设备补助体系不完善
充足的设备补助体系是提高农民积极性的要素之一,是贯彻农业农村节能减排政策的关键因素之一。在本次调研中,村民们在节能设备方面的投入几乎全部是自掏腰包形式,得到政府的补助少之又少。政府在环境保护方面的投入相对较少,并且政府的社会补助机制不够完善透明。很多村民表示:如果政府在节能设备方面提供更多的补助,他们会更乐意安装节能设备的。
(三)创新度不够
现阶段,江苏省农业农村节能减排技术的科技创新力度不够,缺乏各种先进、实用的新设备和新技术。农业和农村经济增长方式还比较粗放,存在着资源消耗大、浪费严重、污染加剧等突出问题。对于能源的利用方式单一且较为原始,对一些新能源虽然有初步的研究开发但是还没有进行普及。很多地区还存在很多高耗能农业机械和老旧装备,并且因此对环境造成很大的破坏。为此我们要提高农业机械化的作业质量,提高它的工作效率。推广高效、节约、环保的养殖技术,发展可循环经济。
(四)缺乏完善的法律体系
目前,我国节能减排的重心仍旧在城市,政府为此出台了很多有关城市节能减排的法律法规。但是对于农村地区的节能减排而言,没有相对应得法律法规去贯彻落实,其只能参照《中华人民共和国农业法 》 和《中华人民共和国节约能源法》等,没有针对性。所以政府关于农村农业节能减排的法律规定不健全。
三、推进农业农村节能减排工作的主要建议
(一)加强科普宣传,营造良好氛围
科普宣传可以以两种方式展开,第一种方法是充分利用电视、广播、报纸等公共媒体,把政策和当地的实际情况相结合做好节能减排的有关宣传工作。第二种方法是从群众中来到群众中去,深入村庄面对面为村民们讲解节能减排的相关政策措施。以上两种方式都可以让村民更好的了解节能减排政策的具体内容。在这样良好环保意识之下,当政府再去实施节能减排工作时,村民的配合度会大大提高。
(二)加大资金投入,增强支持力度
节能减排的投资巨大,单凭各家各户自讨腰包是无法实现的。需要政府加大资金投入,增强支持力度。针对实际情况,对农村农业不同的方面投入资金。各级政府要积极出台各种优惠措施,加大支持力度减轻农民负担。并且可以拓宽融资渠道,努力建立政府引导、企业带动、社会参与的节能减排的投入机制。提高农村新能源、废物、废水等利用率并且提高基础设施建设质量。在政府的扶持下,农业农村的节能减排事业必将事半功倍。
(三)鼓励科研开发,推进技术创新
鼓励和扶持农业农村节能减排创新技术的推广应用势在必行。地方政府要根据当地的实际情况,因地制宜发展当地的新能源、新技术。同时要鼓励和引导各大院校、企业将科研目光转向农村,既提高企业价值又提高农村资源的高效利用率。围绕现代农业发展对创新人才的需求,支持创新人才团队建设;积极支持农业科技创新平台的建设,不断优化农业科技资源,在源头创新、工程化技术研发与推广等方面,加大投入,为农业产业发展和自主创新能力提升提供科技支撑。
【关键词】能源;动力工程;节能减排;节能技术;电力行业
1能源和动力工程
能源,可理解为有能量的资源,是人们将大自然中本身就有某种形式能量的自然资源比如矿产资源、物质资源等转换为生产所需要的能量形式。能源是国民经济的命脉,是21世纪经济发展中三大前沿领域之一,与人民生活息息相关,对经济的可持续发展起着举足轻重的作用。动力工程是研究工程领域中的能源转换、传输和利用的理论和技术,致力于提高能源利用率,减少一次能源消耗和污染物质排放,推动国民经济可持续发展的应用工程技术领域,是对能源利用方面的一系列问题的研究[1],包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。能源与动力工程主要研究传统能源的利用和新能源的开发,及如何高效利用能源,对节能减排的实现起指导作用。
2节能减排分析
2.1节能的原因及必要性
近几十年来,中国经济持续高速增长,消费结构迅速升级,虽然仍以煤为主体,但与生活相关的电力、煤气、液化石油的消费急剧增长。为满足经济发展和消费结构升级的需要,能源消耗的高增长不可避免,因此必须降低能耗。目前我国使用的能源主要是不可再生能源,可再生能源占比较小。中国能源资产总储量相对丰富,但人口众多,导致人均资源占有量仅相对于世界平均水平的二分之一,能源短缺问题日益凸显。能源安全面临严峻挑战。能源安全是指保障能源安全、充足、合理的供应,特别是石油和天然气能源。我国是石油进口国,保障石油的安全可靠供应对国家安全至关重要,若过分依赖于国际市场,将对国家安全产生威胁。目前能耗远高于世界平均水平,有节能潜力。
2.2减排的原因及必要性
能源作为人们赖以生存的基础,在开采、运输、加工、转换、利用和消费过程中,都直接或间接的改变着地球上的物质平衡和能量平衡,必然对生态系统产生各种影响,成为环境污染的主要原因。[2]随着能源的大量开发和不恰当使用,造成了不容忽视的环境污染,废水、废气、固体废弃物等排放总量不断增多,且呈上升趋势,导致环境污染严重,主要表现在温室效应、臭氧层破坏、酸雨、声污染、光污染、放射性物质污染、热污染、沙漠化等。此外,我国能源消耗过度依赖煤炭,煤燃烧的污染产物包括氮氧化合物、含硫氧化物和大量粉尘等,导致煤烟型污染严重。环境污染不仅使人们的健康受到威胁,更造成巨大经济损失。据统计,我国每年因环境污染造成的损失约占GDP的10%左右。
2.3节能减排涉及到的领域
节能减排涉及到的领域主要包括第二产业中的采矿业,制造业,建筑业和电力、燃气及水的生产和供应业。以河北省为例,能源消耗量在千万吨标准煤以上的工业有钢铁、电力、石化(化工)、建材和煤炭[3]。其中,电力消耗占比较大,实现电力行业的节能减排至关重要。
3电力行业节能减排
3.1电力行业的现状与存在问题
我国电力系统目前以火力发电为主,约占全国发电量80%左右,水力发电、风力发电机、核能发电机、生物质发电等机组装机容量占比较小。能源利用结构不合理,一次能源转化为电力的比重有待提高。
3.2电力行业的节能减排途径
发电企业要优化设计电厂,优化火力发电机组的系统设计、参数匹配和设备选型,采用新技术、新方法,学习与应用节能技术和环保技术,并进行机组运行指标的实时监测,即时调整工况,降低能量消耗,提高机组工作效率;电网企业要规范线损管理,优化电力调度方式,减少供电损耗。“以大代小”,淘汰落后生产力,关停小火电机组,鼓励发展超(超)临界机组、联合循环机组等大型高效发电机组。由热力学第一定律、第二定律和蒸汽动力循环的基本原理可知,推广大容量、高参数的机组可大大节省标准煤的用量,减少废弃物的排放。控制生产环节,减少生产过程中的能量浪费。提高煤的质量,煤质较好时,锅炉运行稳定,效率高,否则会增大锅炉及其辅助设备的损耗。同时加强对清洁煤的投资开发,从源头上减少污染排放;提高锅炉的燃烧效率,减少锅炉热损失、排烟热损失、可燃气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失、灰渣热损失等;提高汽轮机效率,较少汽轮机内部损失;提高蒸汽质量,设置合理的蒸汽压力和蒸汽温度;采用变频调速技术,通过改变电动机的转速,实现恒压或恒流控制,从而减少泵和风机等辅机设备消耗的电能。创新新能源利用技术,加大水电、核电、风电、生物质发电等可再生能源和清洁能源发电的比重,以全社会的长久利益出发,重视和保护生态环境。加强特高压电网的建设,电压越高,其线损率越低。特高压电网具有输电容量大、输电距离长、线路损耗低、工程投资省、走廊效率高和联网能力强的6大优势。[4]采用无功补偿等技术优化电能质量,降低损耗。
4结语
节能减排作为经济可持续发展战略的一部分,对发展低碳经济、循环经济具有深远意义。电力行业因其高能耗性而有较大的节能潜力,充分利用能源与动力工程理论,采取合理有效的措施,降低能源消耗,减少污染物的排放,实现节能减排迫在眉睫。我国能源发展处于一个充满机遇与挑战的新时期,处理好电力等高耗能行业的发展与资源环境的关系,需要全社会共同的不懈努力。
作者:徐泽宇 申宏图 单位:河北农业大学
参考文献:
[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].科技论坛,2014.
[2]黄素逸,林一歆.能源与节能技术[M].北京:中国电力出版社,2016.
与发达国家相比,我国正处于工业化高速发展的关键时期,需要依赖更多的能源以支撑经济的持续发展。通过分析历年统计数据可以发现,中国的能源消费总量具有增长迅猛的态势。图1揭示了从2000年至2010年间,中国各年的能源消费总量及其变化情况。从图1中可以清楚地看到,近年来,我国能源消费总量快速上升,特别是从2002年开始,中国的能源消费总量呈急剧上升的态势。2010年,中国能源消费总量达到2432.2百万吨油当量(环比增长11.2%),成为世界第一大能源消费国。 1.2 中国能源消费结构
目前,我国能源消费结构的整体特点是以煤炭为主,煤炭在我国的能源消费结构中所占的比例基本保持在68%以上,从2005年开始,比重更是超过了70%;而石油的比重仅维持在20%左右,并且近些年有轻微的下降趋势;天然气的比重有所上升,但仍不超过4%;水电、核电等可再生能源的比重仍较小,不超过8%。图2揭示了我国2001年到2010年能源消费结构及其变化情况。
通过能源消费结构的跨国对比,可以看出中国的能源消费结构并不合理(见图3)。与世界平均水平相比,中国的能源消费结构中煤炭占绝大部分,甚至超过了70%,而美国、日本等国的煤炭比重均在20%左右,远低于中国;中国的天然气和石油所占比例都远低于世界平均水平;中国可再生的能源水电、核电等所占比例也低于世界平均水平。 1.3 中国节能现状分析
早在20世纪80年代,中国政府就提出了节约能源和提高能源效率的能源政策,并一直将其作为中国的基本国策。为了保证能源节约政策的更好实施,中国颁布了一系列法律法规,如《能源节约法》、《气候变化行动计划》、《民用建筑节能》等,这些法律文件为中国的节能减排提供了坚实的基础。此外,中国政府还成立了以总理为首的节能减排小组,监督和实施节能减排计划。
在实施一系列节能减排措施后,中国的节能减排已经取得了一定的成效。尽管国内生产总值逐年上升,但衡量能源效率的指标之一——能源强度却一直呈下降趋势(见图4),这表明中国单位GDP所消耗的能源有所降低,节约能源政策取得了显著成效。
尽管中国近些年在能源效率方面有所成效,但是与世界上其他国家相比,中国的能源强度仍然很高。图5为1980—2006年间部分国家的能源强度(以每2 000美元GDP消耗的能源来计,单位:Btu),从图中的变化曲线可以清楚地看出,在全世界范围内,能源强度一直保持下降的趋势,且中国保持着最快的下降速度,但是与美国、日本、英国等其他国家相比,中国每单位GDP所消耗的能源仍然很大,能源强度依然很高,在节能减排的道路上,中国还有很长的路要走[1]。
1.4 中国减排现状分析
表1分别以2000年、2005年及2009年为对象,对比这三年的污染物排放情况并给出具体数值,从2000年到2005年,二氧化碳、二氧化硫及粉尘等污染物的年均增长率均为正值,并且均在10%以上,而从2005—2009年,这些污染物的年均增长率均低于9%,且碳强度、硫强度、氮强度以及粉尘强度(每万元GDP的粉尘排放量)都呈现出不同程度的降低,甚至呈现出了负值。这说明中国在污染物减排方面,取得了一定的成效。
尽管中国近些年在减排方面卓有成效,但与其他国家(如美国)相比,中国的二氧化碳、烟尘及二氧化硫的排放量仍然处在一个很高的水平。图6为中国与美国的二氧化碳排放情况的对比,从图中可以看出,2000—2009年中国的二氧化碳排放量持续快速增长,从2007年开始,排放量甚至超过了美国,一跃成为世界上二氧化碳排放的大国。这一方面是由中国经济的迅速发展决定的,因为经济的发展必然需要消耗更多的能源;另一方面,受资源禀赋的限制,中国的能源消费结构以煤炭为主,从而造成二氧化碳排放量居高不下。而美国尽管在2006年以前的二氧化碳排放量一直在中国之上,但是从2000—2009年,其二氧化碳排放量的年增长率却非常低,近年甚至呈现负增长率的趋势,这与美国先进的科学技术水平和节能减排的大力实施是分不开的。
1.5 中国能源消费结构制约节能减排
“多煤、少油、缺气”的资源特点决定了我国以煤为主的能源消费结构,这种结构给节能减排的实施造成了一定的困难,一方面我国目前煤炭的利用效率低下,能源效率不高,难以达到节能要求[2];另一方面,煤炭的过多利用会产生大量的氮化物、二氧化碳、二氧化硫以及粉尘颗粒等大气污染物,造成了我国生态环境的严重破坏,从而使我国难以达到减排的要求[3]。
2 优化我国能源消费结构有利于节能减排
2.1 优化能源消费结构可以提高能源效率
能源消费结构的变化对能源效率有重要影响[4]。为了对其有一个更加透彻的理解,本文将选择单位产值能耗(能源强度)作为能源效率的指标,利用EViews软件,通过建立能源效率与能源消费结构之间的协整模型,以分析出能源消费结构的变化对能源效率的显著影响。
(1) 变量选取与数据处理
本文选取的因变量为能源效率EF(EF值可通过公式EF=GDP/能源消费总量计算得到),自变量为煤炭、石油、天然气、可再生能源占能源消费总量的比重,并分别以PC、PO、PG、PE表示。论文数据来自于1986—2010年《中国统计年鉴》。
(2)序列的单位根检验
在进行协整分析之前必须先检验变量的平稳性以防止虚假回归等问题的出现,本文将采取ADF单位根检验方法来检验序列的平稳性。通过EViews软件分析,得出变量PC、PO、PG、PE的单位根检验结果如表2。从表中可以看出,变量PC、PO、PG、PE在1%、5%、10%水平下均不显著,所以变量均存在单位根,为非平稳序列。
(3)序列间的协整分析
由于变量EF、PC、PO、PG、PE均为一阶单整序列,所以它们之间有可能存在协整关系,变量之间满足同阶单整序列的条件后就可以进行协整分析。
由于变量PC、PO、PG、PE之和恒为1,即变量之间存在高度的相关性,因此本文拟分别分析变量PC、PO、PG、PE与EF之间的长期协整关系。在时间序列分析中,分析协整关系为(1,1)阶协整时最常用的方法是EG两步法,该法由恩格尔和格兰杰于1987年提出。具体操作方法为:首先,用普通最小二乘法估计方程并计算非均衡误差,然后对协整方程的残差值进行ADF检验,若残差值为平稳序列,则变量之间存在长期的协整关系;若残差值为非平稳序列,则变量间不存在长期的协整关系。运用Eviews软件分析出PC与EF的协整方程如下:
从变量EF与PC之间的协整方程可以看出,两变量的回归系数和总体检验F均通过检验,拟合优度R2也比较显著。对EF与PC残差的ADF检验结果如表4,在该残差的单位根检验中按照SIC准则确定最优滞后阶数为5阶。
EF与PC协整方程的残差值通过检验,为平稳变量,这说明1986—2010年,中国的能源效率与煤炭在能源消费结构中的比重之间呈现出长期的协整关系。在协整方程中,煤炭消费占总能源消费的比重系数为负,这说明随着煤炭在整个能源消费结构的比重的上升,能源效率将随之下降;反之,煤炭消费的比重越低,则能源效率就将随之提高。
运用Eviews软件分别分析PO、PG、PE与EF的协整方程,可得出中国的能源效率与石油、天然气、可再生能源在能源消费结构中的比重之间呈现出长期的协整关系。在协整方程中,这些能源占总能源消费的比重系数皆为正。
(4)结论
协整分析结果显示,煤炭、石油、天然气和可再生能源在能源消费结构中的比重与能源效率均存在长期的协整关系。其中煤炭消费比重与能源效率存在反向关系,减少煤炭在能源消费结构中的比重可以大大提高能源效率[5];石油、天然气和可再生能源的比重均与能源效率呈正向关系,其中天然气和可再生能源与能源效率的相关系数非常大,这说明,大力增加天然气和可再生能源在能源消费结构中的比重可以大大提高能源效率。
2.2 优化能源消费结构可以减少大气污染物
二氧化硫、烟尘是中国大气的主要污染物,以煤为主的能源消费结构是造成这些污染物排放过多的主要原因。与石油和天然气相比,煤炭燃烧会产生更多的污染物,严重破坏环境。煤、石油、天然气的燃烧排放值如表5(表左边以质量或体积单位计,表右边以热量单位计),从表中可以看出,煤炭燃烧所产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘均要比天然气燃烧时高出很多,而石油的排放量居中。由此可见,优化我国能源消费结构,降低煤炭在能源消费结构中的比重、提高天然气和可再生能源的比重将大大减少大气污染物的排放。
3 结论与建议
能源消费结构的变化对节能减排有重要影响,基于此,本文提出如下优化能源消费结构的建议,以推动节能减排的发展。
3.1 大力发展洁净煤技术
为了更好地发展实施洁净煤技术,中国应吸收发达国家的宝贵经验,在促进洁净煤技术发展方面,逐步由技术政策向环境政策转变,并且建立严格的法律法规,设立与经济、技术相协调的排放标准。与此同时,还应实行一些税收优惠、低利率贷款等激励措施鼓励企业采取环境控制技术。
3.2 大力开发可再生能源资源
要逐渐消除可再生能源在人们心中的补充地位,普及其未来作为主要能源的思想观念;加大可再生能源投资,拓宽融资渠道,为可再生能源的发展提供坚强的资金后盾;加强可再生能源的技术创新水平,加大科技投入;要健全有关可再生能源开发利用的法律法规,为可再生能源的发展提供权威的法律保障[6]。
参考文献:
[1] 蒋金荷.提高能源效率与经济结构调整的策略分析[J].数量经济技术经济研究,2004,(10).
[2] 石晓妹,张燕.能源消费结构变化及其环境效益实证研究[J].河南科学,2010,(8):1024-1028.
[3] 任庆文,李淑华.开发利用清洁能源净化城市空气[J].天津科技,2000,(3):29.
[4] 王庆一.中国的能源效率及国际比较[J].节能与环保,2003,(8):8-9.
[5] 张瑞,丁日佳.我国的能源效率与能源消费结构的协整分析[J].煤炭经济研究,2006,(6):4-5.