時間：2023-12-21 10:32:32
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇能源危機產(chǎn)生的原因，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：低碳時代；生態(tài)導(dǎo)向；城市規(guī)劃
由于當前的經(jīng)濟建設(shè)步伐過于迅速，而在經(jīng)濟建設(shè)的同時并沒有注重對生態(tài)環(huán)境的保護，因此出現(xiàn)了大量的生態(tài)惡化事件。各種反常的自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，奪去了無數(shù)人的生命。所以，我們當前必須要切實加強對生態(tài)的保護力度，大力倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟。在發(fā)展經(jīng)濟的同時不忘生態(tài)建設(shè)，從而促進經(jīng)濟又好又快的發(fā)展。
一、城市規(guī)劃變革的原因
我國的經(jīng)濟自從改革開放以來取得了舉世矚目的成就，城市建設(shè)和規(guī)劃方面更是取得了長足的進步和發(fā)展。不僅規(guī)劃的專業(yè)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，而且城市規(guī)劃與建設(shè)的學(xué)科也得到了極大的完善。在我國的城市建設(shè)過程中，我國城市解決了基礎(chǔ)設(shè)施不足、高犯罪率等難題，在數(shù)量上的成就是有目共睹的，但在城市化的質(zhì)量和水平上仍然有待提高。
在當前形勢下，由于各種各樣的生態(tài)環(huán)境問題相繼出現(xiàn)，生態(tài)危機的現(xiàn)狀逐漸加重。為了適應(yīng)國際社會的發(fā)展趨勢，為了更好地進行城市規(guī)劃和建設(shè)，我們必須要積極適應(yīng)并接受和吸收“低碳”、“生態(tài)”等城市發(fā)展模式，這無疑給快速發(fā)展中的我國城市建設(shè)和規(guī)劃帶來了一個重大的具有深遠意義的課題。
我國的城市建設(shè)發(fā)展尤其迅速，建筑規(guī)模在世界范圍內(nèi)都首屈一指。在新時期下，積極將生態(tài)文明和低碳經(jīng)濟與城市的規(guī)劃和建設(shè)相結(jié)合起來，不僅能夠適應(yīng)當前全球范圍內(nèi)的能源危機，而且更加符合新時期的技術(shù)革命和生產(chǎn)生活方式，尤其是能夠促進我國經(jīng)濟的長期健康發(fā)展。
二、進行城市規(guī)劃變革的重要意義
由于近年來單純重視經(jīng)濟的高速發(fā)展而忽視了生態(tài)環(huán)境的保護，因而導(dǎo)致了全球氣候變暖等生態(tài)危機，還導(dǎo)致了全球范圍內(nèi)的能源總量大大減少，使能源危機的處境更加嚴重。在世界范圍內(nèi)，生態(tài)危機對人類的生存和發(fā)展也帶來了相當?shù)奶魬?zhàn)。為了共同應(yīng)對人類共同的難題，我們必須要走可持續(xù)的發(fā)展道路，盡量減少能源資源的浪費，并提高能源資源的利用效率。在城市建設(shè)中更多地倡導(dǎo)低能耗和低污染的經(jīng)濟發(fā)展模式，這已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)共同關(guān)注的一個重大話題。
我國當前處于城市建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵時期，城市化水平有了很大提高，但當前卻面臨著嚴重的能源危機和氣候變暖的巨大壓力。因此，在城市規(guī)劃和發(fā)展中積極倡導(dǎo)實行低碳經(jīng)濟，對于緩解能源危機的壓力和氣候變暖的危害都具有十分重大的意義。
三、低碳與生態(tài)要求下的城市規(guī)劃變革措施
（一）城市交通系統(tǒng)方面的變革措施
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市中的私家車數(shù)量越來越多。大量的私家車不僅造成了交通的極度擁堵，而且汽車排放的尾氣對大氣環(huán)境也造成了極大的污染和破壞。據(jù)資料統(tǒng)計，汽車尾氣中的污染物已經(jīng)占到大氣污染物總量的百分之七十以上。大量的汽車尾氣在污染城市大氣環(huán)境的同時也嚴重影響了城市居民的生活質(zhì)量。
在低碳經(jīng)濟和生態(tài)文明的要求下，在城市規(guī)劃中要積極倡導(dǎo)“低碳交通”。市民在出行時盡量選擇一些低排放、低能耗和低污染的交通工具。這不僅有利于減輕城市的大氣污染，而且還是城市交通可持續(xù)發(fā)展的一個必然趨勢。
在目前城市中，符合低碳環(huán)保特點的交通工具有地鐵、公交和輕軌等。當然自行車也具有靈活、輕便、舒適、環(huán)保的特點，也是城市中人們出行的一種不可或缺的交通工具。所以，上班盡量選擇自行車出行。如果距離較近，那么最好是步行，既有利于身體健康還低碳環(huán)保。如果要遠行，最好選擇鐵路出行，因為鐵路相比于其他的交通方式是最為低碳環(huán)保的。
（二）城市規(guī)劃中的建筑風(fēng)環(huán)境
當前在城市建設(shè)中，建筑物逐漸呈現(xiàn)出一種越來越高的趨勢，在這些高層建筑中，建筑的室內(nèi)和室外環(huán)境越來越差。建筑風(fēng)環(huán)境在一定程度上嚴重影響了行人舒適和安全，也影響了小區(qū)內(nèi)居民的身體健康和小區(qū)的氣候，還影響了建筑物的節(jié)能環(huán)保和小區(qū)內(nèi)污染物的快速擴散。建筑風(fēng)環(huán)境差，使得小區(qū)內(nèi)的空氣自凈能力也越來越差。在發(fā)達國家中，建筑風(fēng)環(huán)境已經(jīng)引起了人們的高度重視。因此，我們在城市規(guī)劃和建設(shè)中，對于一些大型工程項目都要進行嚴格的評估和控制，使城市建筑保持一個良好的風(fēng)環(huán)境。
對于風(fēng)環(huán)境較差的建筑，由于小區(qū)內(nèi)的住戶室內(nèi)通風(fēng)不暢通，因此在夏天就增加了空調(diào)制冷的能耗，在冬天增加了采暖的能源消耗。
所以在建筑物的規(guī)劃和建設(shè)時，可以通過改變建筑物的外形和布局，盡量消除不利于風(fēng)環(huán)境的種種因素，也可以采取簡單方法來改善風(fēng)環(huán)境，例如種植喬灌樹木、設(shè)置格柵和擋墻。只有這樣才能確保建筑擁有良好的風(fēng)環(huán)境。對于建筑物的朝向，要能夠既有利于冬季的采暖，也要有利于夏季的通風(fēng)。而且主要房間還要避免夏季的時候東、西方向朝日曬。
（三）城市規(guī)劃中要大力發(fā)展節(jié)能低碳技術(shù)
在城市建設(shè)中，要大力鼓勵和支持工業(yè)企業(yè)采用節(jié)能技術(shù)以及低碳技術(shù)。將太陽能的發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用起來，多使用太陽能熱水器等措施都有利于城市的節(jié)能減排。對于日照充足的城市，要大力推動太陽能的綜合開發(fā)和利用。在城市中建立新型垃圾焚燒站，可以在燒掉垃圾的同時收集產(chǎn)生的巨大能量。
在小區(qū)內(nèi)要大力發(fā)展太陽能技術(shù)，統(tǒng)一安裝太陽能的熱水器。對于一些采光或者是照明要求不高企業(yè)或場所，積極采用太陽能的LED技術(shù)，以減少電能消耗。對于生活垃圾需要填埋的城市，如果填埋的垃圾達不到一定規(guī)模，就可以采用點燃或排放的方式來掩蓋所產(chǎn)生的氣體。對于達到相關(guān)規(guī)模的，就要考慮將填埋的氣體用來發(fā)電。
結(jié)語：
由于生態(tài)危機和能源危機對人類的生產(chǎn)和生活造成了巨大災(zāi)害和影響。因此，在當下城市的規(guī)劃和建設(shè)中強化低碳意識和環(huán)保節(jié)能意識對于當今的社會具有重大而深遠的意義。我們必須要將低碳和環(huán)保貫徹到城市建設(shè)和規(guī)劃的方方面面，積極落實政策，積極創(chuàng)新技術(shù)，從而不斷改善和提高人們的生活質(zhì)量。
參考文獻：
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如何戰(zhàn)勝能源危機?節(jié)約必不可少，尋找替代能源更為重要而大力發(fā)展清潔煤電、太陽能、風(fēng)能、水電、生物質(zhì)能、核能等，都是其最有效的解決方案。
時值夏季用電高峰，往日行政令文“熱衷”的“拉閘限電”、“空調(diào)26度”等詞匯卻遲遲未能出現(xiàn)，不知不覺之間，秋老虎又悄然而至。
與以往各發(fā)電企業(yè)滿負荷運轉(zhuǎn)更加針鋒相對的是：一些在建的大型水電被果斷叫停，而許多已經(jīng)投產(chǎn)的小火電也相繼被懸崖勒馬。
人們已經(jīng)戰(zhàn)勝能源危機了嗎?顯然沒有。我們的經(jīng)濟依然是建筑在化石能源基礎(chǔ)之上的一種經(jīng)濟。這一經(jīng)濟的資源載體將在21世紀上半葉迅速地接近枯竭。而現(xiàn)在，石油資源的日漸緊張帶來的油價企高，已經(jīng)影響到人類的生產(chǎn)和生活方式。電力與其他自然能源的供應(yīng)短缺與價格上漲，形勢更日趨嚴峻。經(jīng)濟衰退如何幸免?
這不得不讓我們提起關(guān)于中國發(fā)展道路的論爭。吳敬璉和厲以寧，對中國經(jīng)濟改革產(chǎn)生過重要影響的兩位經(jīng)濟學(xué)界泰斗，前者主張：“重型化”的快跑將使中國遭遇能源危機；后者則奉行：大國的發(fā)展不能繞開重化工的道路。二老的觀點，孰是孰非，我等自難定奪。然而，他們對于經(jīng)濟發(fā)展與能源關(guān)系的肯定，卻是異曲同工。
數(shù)據(jù)更能說明GDP與發(fā)電量的關(guān)系。由于電力具有即時屬性，沒有庫存，只要發(fā)電量下降，就意味著GDP同步甚至加速下降。去年10月，中國月度發(fā)電量同比下滑約0.5個百分點，這是自2005年2月以來，中國月度發(fā)電量首次出現(xiàn)同比負增長――這暗示著很多企業(yè)已經(jīng)停工，經(jīng)濟開始進入寒冬。而就從那時開始，中國的GDP增速已明顯放緩。
同樣的情景出現(xiàn)在上一輪的亞洲金融危機期間。1994年第三季度，中國GDP名義增速一度達到13，1％，當時的發(fā)電量增速保持在9％～11％之間；其后，發(fā)電量增速在1998年第三季度降低到2.13％的水平，而GDP增長率就急劇下滑到6.46％。
反觀危中之機，正是中國電力結(jié)構(gòu)調(diào)整、變革的最佳時機。即將赴任中核集團的國家能源局副局長孫勤在接受記者采訪時也坦承：受本輪金融危機影Ⅱ自，中小企業(yè)大量倒閉，用電需求連續(xù)多月緩和給小火電關(guān)停任務(wù)達成提供了難得的契機，“如果沒有這次金融危機帶來的電力供需緩和這一契機，任務(wù)也會完成，但或許不會提前一年半就完成這個目標?！?/p>
能源危機話題由來已久，而今再度審視導(dǎo)致危機的深層次誘因：除了傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)單一、新能源匱乏、電力供求不平衡等外，更為重要的是，新能源在發(fā)展過程中又面臨著新的阻力與桎梏。與傳統(tǒng)能源相比，新能源在成本與效益之間依然未能達到和諧狀態(tài)。
綜觀經(jīng)濟發(fā)展史，危機的誘因決定了其解決方案的方式：節(jié)約必不可少，而尋找和發(fā)晨替代能源更為重要?，F(xiàn)階段，就是要改變傳統(tǒng)的能源消費和生產(chǎn)方式，找出并消除新能源在發(fā)展過程中的阻力與桎梏，使其在成本與效益之間達到平衡。由此，一幅嶄新的圖景已然出現(xiàn)：一邊是小火電的不斷叫停：另一邊是新能源項目的不斷上馬。
用可再生能源全面取代化石燃料。進行一場新的能源革命，不僅是出于生存原因：與之相連的是世界經(jīng)濟可獲得持續(xù)的發(fā)展。而經(jīng)過對產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期的深入研究后發(fā)現(xiàn)。大力發(fā)展除了太陽能、風(fēng)能、水電、生物質(zhì)能、核能之外，清潔煤電也是最直接、有效的解決方案。
雖然，實現(xiàn)全球經(jīng)濟一能源一環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，加速開發(fā)利用清潔能源，特別是可再生能源。已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流。但是，常規(guī)能源、特別是化石能源，還會在較長一段時間內(nèi)在世界能源消費中繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。在中國的能源構(gòu)成中，煤電甚至占75％的比重。
因此，清潔煤電是首先能夠想到的能源危機解決方案。2009年7月6日。華能集團主導(dǎo)推進的中國首座自主開發(fā)、設(shè)計、制造并建設(shè)的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)即IGCC示范工程項目――華能天津IGCC示范電站，在天津臨港工業(yè)區(qū)開工建設(shè)。此舉被業(yè)內(nèi)看作是中國“綠色煤電”計劃快速發(fā)展的信號。
在國際上，IGCC也被看作煤電發(fā)展的主流趨勢。美國、歐盟等發(fā)達國家都在積極開展綠色煤電的研究。2004年美國能源部正式啟動了“未來電力”項目，計劃投資9.5億美元，用10年時間建成世界上第一座近零排放的煤炭發(fā)電廠。同年，歐盟在“第六框架計劃”中，啟動了名為聯(lián)產(chǎn)氫氣、電力、二氯化碳分離工廠的計劃。目標是開發(fā)以煤氣化為基礎(chǔ)的發(fā)電、制氫以及二氧化碳分離和處理的煤基發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)煤電的近零排放。
因為裝機容量占整個能源構(gòu)成的21％，水電也被寄以厚望，自然被排在最可能取代火電的位置。事實上，這在國際上也有可供參照的可行案例，加拿大的水電比重就占能源構(gòu)成的90％以上。中國仍有2／3的水能資源尚未被開發(fā)，其潛在優(yōu)勢不言自明。
然而，在金沙江叫停事件之后，對于水電的貶斥言論卻不絕于耳“水電相對火電來說是不產(chǎn)生二氧化碳等氣體污染，但水電站尤其是大型水電項目對生態(tài)的破壞更大，影響更久遠。一個大型水電站可能導(dǎo)致整個流域的生態(tài)徹底改變，甚至?xí)斐刹糠治锓N的滅絕，此外。大規(guī)模的移民會造成文化生態(tài)和社會關(guān)系的斷裂。”
姑且不論因環(huán)境保護和移民問題而產(chǎn)生的對于水電的過分妖魔化，單其建設(shè)中的高昂成本和運營中的超低利潤，就給反對者諸多口實，讓支持人士大跌眼鏡：大型水電開發(fā)周期一般在5～10年，相較火電1～3年便可建成發(fā)電。勝負已分。而因在電網(wǎng)中一直擔任平抑電價的角色，上網(wǎng)電價偏低則更打消了水電運營企業(yè)的積極性。
對許多在《可再生能源法》出臺的背景下成立的公司而言。他們對水電產(chǎn)業(yè)前景的預(yù)期較高，而殘酷的現(xiàn)實折斷了它們繼續(xù)前進的積極性。值得欣慰的是，許多小水電公司不在環(huán)保與移民問題詬病之列，它們對政策的預(yù)期相對樂觀，如中華水電創(chuàng)立的收購管理模式，不僅有效地排除了前期問題，更能適應(yīng)時代的需求。
緊隨其后的是核電。一位電力行業(yè)人士告訴記者，雖然，現(xiàn)在核能在中國能源的構(gòu)成中的比重不足2％，但按照現(xiàn)有的能源計劃。在2020年，這一百分比將提高到4％～5％。該人士表示?！皩砜傆幸惶欤谡麄€能源構(gòu)成中，核電將一統(tǒng)天下?！倍▏褪乾F(xiàn)實的參照。2003年，核電已占法國總發(fā)電量的85％。
雖然核電廠從項目勘測到建設(shè)再到運營，需要更長的時間，然而。這也與核電的經(jīng)濟效益相輔相成。20多年前，青云創(chuàng)投的前身因為參與了中國第一個核電項目――廣東大亞灣發(fā)電站的投資。也讓其獲利頗豐。此后，該核電站在收入中拿出一部分與清華合作，也才有中國環(huán)境基金的誕生。
中國是貧鈾國，但卻不能掩蓋核電的明顯優(yōu)勢不僅安全，而且清潔、高效、經(jīng)濟。如此誘惑誰能阻擋?“那也得上。不斷地建設(shè)，裂變完了，再研究聚變唄。雖然，要達到這種程度，需要攻克很大的技術(shù)難關(guān)，但誰又能否認這才真正的循環(huán)呢?”相關(guān)人士說。
快來看看風(fēng)電吧。因其生產(chǎn)過程幾乎不會伴隨包括二氧化碳在內(nèi)的任何有害氣體的排放，因此被稱為。藍天白煤”。對與這一兼顧民生與面子的工程，各地上馬的勢頭也不亞于12級大風(fēng)。說話間，中國首個千萬千瓦級風(fēng)電基地就于8月8日在甘肅酒泉開工，10年后。酒泉市的風(fēng)電裝機規(guī)模有望達到2000萬千瓦。接近三峽水電站的發(fā)電量，成為“風(fēng)電三峽”。
然而，因為一系列棘手難題的出現(xiàn)：風(fēng)電并網(wǎng)接入難、風(fēng)電調(diào)峰能力不夠、風(fēng)電送出受限、上網(wǎng)電價未理順……風(fēng)電讓我們又愛又恨。相關(guān)人士認為，問題的產(chǎn)生，有的來自風(fēng)電行業(yè)自身、有的來自輸電側(cè)以及終端，但這些問題在前段時間風(fēng)電大規(guī)模上馬的時期，都多少被掩蓋或擱置了。
也有相關(guān)人士更加看重風(fēng)電建設(shè)的帶動效應(yīng)。風(fēng)電項目的上馬，為中國企業(yè)提供了進行自主刨新的動力，它推動了國家科技實力的進步，特別是風(fēng)機設(shè)備的國產(chǎn)率逐漸提高。不僅如此，由于內(nèi)陸風(fēng)電均建設(shè)在相對貧瘠地區(qū)，風(fēng)電的建設(shè)也促進了國家電網(wǎng)的建設(shè)速率，帶動了偏遠地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。
接下來出場的，是光伏發(fā)電。雖然，它也曾經(jīng)歷經(jīng)濟危機的困擾，因組件價格下滑、市場萎縮而不得不面臨產(chǎn)能過剩，并遭遇了一場激烈的價格戰(zhàn)，但其在與海外對手的競爭中依然保持著諸多得天獨厚的優(yōu)勢。不只因為技術(shù)上的強勢，寬松信貸政策、低廉的原料成本，以及中國政府大力推動太陽能產(chǎn)能發(fā)展的政策，都讓中國光伏企業(yè)獲益良多。
現(xiàn)在，光伏產(chǎn)業(yè)依然因發(fā)電成本較高，生產(chǎn)在國內(nèi)，市場在國外而飽受詬病，然而，在中盛光電董事長王興華看來，這一狀況很快改變?！邦A(yù)計從明年上半年開始，這個市場會有相當強勁的恢復(fù)性增長，到2012年以后，市場增長會更加加快，預(yù)計2015年前后，光伏發(fā)電成本會得到比較大幅度地下降，有可能接近傳統(tǒng)能源的附近?！?/p>
下面有請生物質(zhì)能發(fā)電。對大多數(shù)生物質(zhì)能發(fā)電項目而言，最主要的障礙和制約因素是經(jīng)濟、政策和技術(shù)。武漢億碳副總經(jīng)理孫河川告訴記者：一是，融資難。許多再生能源項目無緣四萬億。二是，國家對可再生能源的扶持政策力度和廣度不夠。地方政府對于政策咬文嚼字式的解讀，更使許多本應(yīng)接受政策陽光照射的項目只能望餅興嘆。三是，技術(shù)落伍。而要解決生物質(zhì)能發(fā)電所面臨的技術(shù)問題，還有待于更多億碳們的出現(xiàn)。
為此，孫河川通過本刊鄭重建議：首先，國家在信貸規(guī)模上能切一塊出來用于生物質(zhì)能源項目方面的貸款，最好是低利率的貼息貸款；其次，是在稅收上給予優(yōu)惠，如對垃圾填埋氣發(fā)電實行免征增值稅和減免企業(yè)所得稅的政策，提高企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的空間；最后，國家應(yīng)盡快出臺“鼓勵資源利用投資方參與垃圾場改制優(yōu)惠政策”。
最后掌聲請出智能電網(wǎng)。什么是智能電網(wǎng)?各行各業(yè)都有不同的理解與認識。人們談及這一概念，往往會加入自己的概念：電網(wǎng)企業(yè)打出“特高壓”牌，電源企業(yè)咬住上網(wǎng)技術(shù)不放，用戶則更強調(diào)經(jīng)濟性、可靠性、安全性……用“瞎子摸象”來形容一點不為過。
而通過對能源的供應(yīng)、電力的傳輸、電力的使用以及整個循環(huán)過程的各環(huán)節(jié)的政策、技術(shù)、市場等綜合考慮后發(fā)現(xiàn)，青云創(chuàng)投合伙人介文治認為，智能電網(wǎng)涵蓋電力基礎(chǔ)設(shè)施、新技術(shù)、軟件管理、能源儲存等領(lǐng)域，而重要的是如何去解決需求。
在電力傳輸方面，智能電網(wǎng)能夠增加電力輸送的效率。通過不斷的技術(shù)改進，形成的特高壓輸送就具備這項功能：在電力上網(wǎng)方面，智能電網(wǎng)能夠解決現(xiàn)階段最為緊迫的不同形式的能源上網(wǎng)問題，此外，儲能產(chǎn)品不僅能夠服務(wù)終端，還能服務(wù)電網(wǎng)，也可稱為智能電網(wǎng)。
以風(fēng)電為例，由于風(fēng)力在晚上較大，而晚上用電量較小，風(fēng)電場晚上發(fā)的電送不出去，而在白天用戶需要電的時候，卻沒有足夠的電來供應(yīng)。這就是儲能產(chǎn)品大顯身手的機會：將晚上發(fā)出來的電儲存起來，白天用的時候釋放。且看匯能科技的電力大挪移。，
當然，任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，離不開技術(shù)、資本、市場的結(jié)合，而政策的支持也必不可少。相關(guān)人士表示，尤其在關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)設(shè)施、能源領(lǐng)域，沒有政策的支持是困難的。誠可見，國家對新興能源的支持力度正不斷加大。8月9日，國家能源局副局長孫勤在“首屆亞洲能源論壇”上表示，預(yù)計將在年內(nèi)制定完成新興能源的發(fā)展規(guī)劃。
在此契機下，我們所面臨的解決方案將會越來越多，甚至遠遠超出今天討論的范圍。
一 節(jié)能減排的提出
(一)世界能源形勢嚴峻
根據(jù)美國能源信息署(EIA)最新預(yù)測結(jié)果，隨著世界經(jīng)濟、社會的發(fā)展，未來世界能源需求量將繼續(xù)增加。預(yù)計，2010年世界能源需求量將達到105.99億噸油當量，2020年達到128.89億噸油當量，2025年達到136.50億噸油當量，年均增長率為1.2％。歐洲和北美洲兩個發(fā)達地區(qū)能源消費占世界總量的比例將繼續(xù)呈下降的趨勢，而亞洲、中東、中南美洲等地區(qū)將保持增長態(tài)勢。伴隨著世界能源儲量分布集中度的日益增大，對能源資源的爭奪將日趨激烈，爭奪的方式也更加復(fù)雜，由能源爭奪而引發(fā)沖突或戰(zhàn)爭的可能性依然存在。總之，能源危機遲早會爆發(fā)；它的爆發(fā)將具有爆炸性。
(二)節(jié)能減排的現(xiàn)實意義
我國經(jīng)濟快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強烈。這種狀況與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放直接相關(guān)。不加快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式，資源支撐不住，環(huán)境容納不下，社會承受不起，經(jīng)濟發(fā)展難以為繼。只有堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快發(fā)展。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關(guān)注。進一步加強節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要。
能源危機的時代背景，要求我們設(shè)計者需要具有一種時代的使命感。節(jié)能減排已經(jīng)不在是那些思想進步的少數(shù)人的事情，而是每一個地球人都應(yīng)該致力的方向。
二 建筑設(shè)計中創(chuàng)新與節(jié)能減排的關(guān)系
建筑設(shè)計者在實際工作可以接觸到的創(chuàng)新從來源上可以分為外部創(chuàng)新和內(nèi)部創(chuàng)新，這兩種創(chuàng)新與節(jié)能減排都是息息相關(guān)的。
(一)他山之石――質(zhì)變
建筑設(shè)計者在節(jié)能減排方面接觸到的外部創(chuàng)新主要是來自于能源學(xué)、材料學(xué)等方面的科技創(chuàng)新。這種創(chuàng)新可以說是一種治本的、質(zhì)變的創(chuàng)新。
克服能源危機的出路：要大力發(fā)展可再生性的能源，用可再生性能源和原料全面代替生化資源，這不僅是出于生存的原因，也是世界經(jīng)濟可獲得持續(xù)的發(fā)展需要。綠色施工總體框架由施工管理、環(huán)境保護、節(jié)材與材料資源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)能與能源利用、節(jié)地與施工用地保護六個方面組成。這六個方面涵蓋了綠色施工的基本指標，同時包含了施工策劃、材料采購、現(xiàn)場施工、工程驗收等各階段的指標的子集。
科技的發(fā)展正改變著現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)要求，同時也對現(xiàn)代工業(yè)建筑的設(shè)計創(chuàng)新提出更高的要求。建筑設(shè)計者雖然不是科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)明者，但是卻可以成為這一場場創(chuàng)新的有力推動者。從實驗室到實際生活，科學(xué)家不能走近的領(lǐng)域，將由設(shè)計者和施工者來共同完成。
為了承擔這一歷史的任務(wù)，建筑設(shè)計者需要時刻保持一種學(xué)習(xí)的態(tài)度，不斷的接受新技術(shù)、新材料，并能迅速準確的將之運用到實際的建筑設(shè)計中。
新的建筑節(jié)能性能是由多個環(huán)節(jié)決定的，它主要包括建筑設(shè)計，暖通空調(diào)設(shè)計，水電設(shè)計等。另外建筑材料，建筑構(gòu)配件，建筑施工，建筑設(shè)備安裝，工程竣工驗收等也很主要。對于新的建建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于建筑設(shè)計。
(二)開拓思路――量變
建筑設(shè)計者在實際工作中，除了要不斷的學(xué)習(xí)其他學(xué)科的新知識、新技術(shù)，還要力求解放思想、開拓思路，在原有的設(shè)計思路上做文章，尋求更有效、更環(huán)保的設(shè)計方案。
例如，在太陽能成為一種解決能源危機的新能源時，設(shè)計者不僅應(yīng)該盡量結(jié)合自然地理環(huán)境，適當選用太陽能做為采光采暖的能源，而且還要在設(shè)計時，力求發(fā)揮太陽能的優(yōu)勢。
實現(xiàn)低能耗建筑的設(shè)計途徑主要包括兩個方面，即能源的開源與節(jié)流。開源是指開發(fā)利用可再生新能源，節(jié)流是指提高供暖、空調(diào)系統(tǒng)效率和提高建筑護結(jié)構(gòu)性能，減少建筑熱損失。太陽能建筑同時具備上述兩個特點：首先太陽能屬對環(huán)境無污染的可再生能源；其次由于太陽能的低密度也要求建筑有著較高品質(zhì)的圍護性能和恰當?shù)捏w形、朝向和空間布局。第一個特點由科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并設(shè)計出了物理器械來轉(zhuǎn)化能源。第二個特點則要有建筑設(shè)計者開動腦筋來完成。第一個特點是由舊到新的質(zhì)變，而第二個特點是由粗放到集約的量變。
(二)太陽能建筑設(shè)計
(1)建筑定義和內(nèi)涵
比對中國節(jié)能建筑的定義，建議將太陽能等可再生能源利用在建筑使用能耗中的所占比例大于30％或基于現(xiàn)狀建筑二氧化碳排放平均水平上的減排貢獻率大于30％的建筑，稱為太陽能建筑。當然，隨著技術(shù)進步和經(jīng)濟發(fā)展，30％的指標也將不斷提高?，F(xiàn)代太陽能建筑的定義更符合節(jié)能減排的國際環(huán)境和建筑設(shè)計的發(fā)展方向。
(2)熱利用可以解決75％的建筑能耗。將太陽能產(chǎn)生的熱水儲備起來，可以解決家庭熱水需求，可以供暖，可以制冷，可以干燥，可以除濕。功能很多。如果加上足夠的太陽能電池，就能解決照明、電視、冰箱、電腦、洗衣機等家用電器用電，實現(xiàn)零能耗，即所謂零能或零碳建筑。
具體設(shè)計方案需要指導(dǎo)具體參數(shù)，經(jīng)過很多專業(yè)的計算。
(3)太陽能建筑的朝向要選擇在節(jié)約用地的前提下能夠滿足冬季有較多的日照地方，且夏季能避免過多的日曬和有利于自然通風(fēng)降溫、照明。兩者有矛盾時，應(yīng)視當?shù)氐臍夂驐l件而定。研究表明，冬季太陽能輻射熱在9－15時，是全天輻射熱的90％左右，因此設(shè)計時要求太陽能建筑的屋頂面和南向墻面接受了絕大部分可能接受到的太陽能輻射量，應(yīng)保證充足的陽光照射。
2、構(gòu)造節(jié)能的基本設(shè)計方法
傳統(tǒng)太陽能建筑的理念是，不采用特殊的機械設(shè)備，而是利用輻射、對流和傳導(dǎo)等方法，使熱能自然地流經(jīng)建筑物，并通過建筑設(shè)計方法控制熱能流向，從而獲得采暖或制冷的效果。其顯著的特征是，建筑物本身作為系統(tǒng)的組成部件，不但反映了當?shù)氐臍夂蛱攸c，而且在適應(yīng)自然環(huán)境的同時充分利用了自然環(huán)境的潛能，在解決建筑物的固有問題方面發(fā)揮著主要作用。
三 結(jié)論
人類終須面對能源危機嗎？這個跨世紀的問題注定與世界發(fā)展的腳步如影隨形?；茉吹睦脽o疑是人類歷史上的巨大進步，但隨著時間的推移，關(guān)于它的種種不確定因素逐漸凸顯。不少環(huán)境方面的專家都把全球變暖和空氣污染等環(huán)境問題的矛頭直指化石能源。無論化石能源是否是全球氣候變化的元兇，也許人們也開始發(fā)現(xiàn)：這個賭注，我們無法承受。
事實上，早在新世紀之前，世界各國已紛紛尋求對策，以緩解對化石能源的依賴。核能、太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、潮汐能等等的新能源能否在未來代替化石能源，滿足人類生存和發(fā)展的需求？
核電，新能源之首
盡管1986年蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站事故在世界上引起軒然大波，但核能依舊是世界公認的最具實用性的能源，核電不僅成本相對低廉，二氧化碳排放量低，而且原料使用效率高，運行穩(wěn)定性好。在缺少更好的替代品之前，它是除了煤、油、氣、水以外，當前最成熟、最重要的一種能源。特別是在能源結(jié)構(gòu)從石油轉(zhuǎn)入非油能源的新時期里，核能被認為是解決世界能源短缺的一種重要途徑?？砷_發(fā)的核燃料資源所提供的裂變能、聚變能，可供人類大規(guī)模長時間的利用。
美國政府于20世紀50年代開始發(fā)展核能，隨后核反應(yīng)堆的數(shù)量迅速增加。核能在美國的新能源結(jié)構(gòu)中位居首位，2010年美國的核能發(fā)電量占到了全美總發(fā)電量的19.59%。和美國相似的是，德國和法國的核電無論是能源配比程度還是核電技術(shù)都居世界前列。
韓國有21座在役的核反應(yīng)堆，發(fā)電量占總需求量的14%，另有7座核電站在建。韓國政府計劃到2040年把核電在總發(fā)電量中的比重提高到40%，以減少對油氣進口的依賴。除此之外，越南、肯尼亞、巴基斯坦等發(fā)展中國家對發(fā)展核電均持積極的態(tài)度。加拿大、阿聯(lián)酋、哈薩克斯坦等資源豐富的國家也堅持發(fā)展核電，以實現(xiàn)節(jié)能減排和能源供應(yīng)的多元化。
福島事件的沖擊
盡管各國對于發(fā)展核能的初衷是好的，但一場災(zāi)難又再次把核能推到風(fēng)口浪尖。日本曾是眾多積極發(fā)展核能的國家之一，共有55座核電站運行，發(fā)電量達到全國電量的三分之一以上。2011年3月，大地震導(dǎo)致日本福島核電站發(fā)生核泄漏污染事故，至今污染仍在持續(xù)。這使日本不得不重新審視其關(guān)于核能發(fā)展的方針，曾一度關(guān)停了所有核電站，盡管2012年又恢復(fù)運行了其中兩座。2012年5月，日本政府將2030年核電在總發(fā)電量中占比50%的目標降至15%左右。
受事件影響，德國總理默克爾也在2011年5月宣布：德國將在2022年之前關(guān)閉現(xiàn)有的17座核電站。默克爾說：“日本把一切都改變了。”問卷調(diào)查顯示，當?shù)厝藗儗φ臎Q定表示支持，因為59%的德國人認為，福島的災(zāi)難有可能會在德國重演。
開發(fā)中的新能源
一方面是聯(lián)合國氣候大會上，世界各國對于減排的呼聲愈高，另一方面是核能在世界范圍內(nèi)飽受爭議。面對嚴峻的能源形勢，能源需求大國只好早早開始扶持和鼓勵以氣象能源為代表的可再生能源發(fā)展，試圖探索出未來能源供應(yīng)的新路。
歐洲太陽能的利用率相對較高，家庭的太陽能熱水、太陽能光伏發(fā)電被歐洲人廣泛應(yīng)用，此外，秸稈發(fā)電以及用城市垃圾提取氫氣和甲烷也較普遍。
在芬蘭，“木基燃料”特別流行。人們利用特定技術(shù)焚燒木屑、樹皮等林業(yè)殘留物、造紙生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的木材廢料以及生物淤泥等廢棄物獲取電能和熱能。自1980年至今，丹麥GDP增加了近60%而能源消耗基本維持不變。丹麥政府明確提出，到2030年風(fēng)能將占當?shù)啬茉礃?gòu)成的50%，太陽能占15%，生物能和其他可再生能源占35%。
挪威是世界上第一個把風(fēng)力發(fā)電和制造氫氣結(jié)合起來的國家。人們把風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的剩余電力用于分解海水，然后把電解生成的氫氣存儲起來用于發(fā)電。
在瑞典，大大小小的沼氣池遍布全國。大部分沼氣池埋于地下，只能從池上的小裝置才能知道地下是沼氣設(shè)施，火車、城市公交和出租車大都使用沼氣燃料。
氣象能源被寄予厚望
德國和日本的風(fēng)能、太陽能利用技術(shù)一直保持世界領(lǐng)先水平。早在2000年，德國頒布的《可再生能源法》規(guī)定新能源發(fā)電可無條件入網(wǎng)，傳統(tǒng)能源和新能源采取非對等稅收；對新能源進行電價補貼，推出促進太陽能開發(fā)的“十萬屋頂計劃”。2009年3月，德國通過《新取暖法》，政府提供5億歐元補貼采用可再生能源取暖的家庭。
除了政府在政策和補貼上的大幅支持，發(fā)達國家的大企業(yè)也積極投身氣象能源的研究和開發(fā)，希望能在化石能源枯竭的未來搶先獲取通行證。
在日本，石川島播磨重工（IHI）和東芝公司正著手利用黑潮的穩(wěn)定能量進行海流發(fā)電系統(tǒng)的聯(lián)合研發(fā)，并確定于2015年開發(fā)出關(guān)鍵技術(shù)，2020年使之產(chǎn)業(yè)化。如研發(fā)順利，他們將在世界上率先完成海流發(fā)電實用化的壯舉。
隨著2008年金融危機導(dǎo)致世界經(jīng)濟放緩，氣象能源還成為經(jīng)濟危機后增加就業(yè)崗位的途徑之一。歐洲風(fēng)能聯(lián)合會2012年4月的《綠色增長――風(fēng)能對就業(yè)和經(jīng)濟的影響報告》顯示，2007年至2010年，歐洲風(fēng)能行業(yè)增加了30%的就業(yè)崗位，而同期歐盟的失業(yè)率上升至9.6%。預(yù)計到2020年，風(fēng)能行業(yè)雇員可能達到52萬。
新能源開發(fā)普遍受困
然而，每當遇到全球性的經(jīng)濟動蕩，新能源普遍依賴資金和補貼的短板往往就會被突顯出來。隨著金融危機及歐債危機一并到來的，可再生能源行業(yè)越來越少的政府補貼。2010年至2011年，德國的光伏上網(wǎng)電價補貼降低了約40%，2012年又再次下降了15%。德國太陽能行業(yè)約5000家公司隨即倒閉。
一旦缺乏政策支持和政府補貼，新能源行業(yè)似乎“弱不禁風(fēng)”。究其原因還在于除去核能以外的新能源行業(yè)并未真正得到市場的青睞。從資本角度看，新能源實際資本收益遠低于石油、煤炭等傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)收益。效益低下則主要源于前期的巨大投入。太陽能、風(fēng)能等氣象能源缺乏穩(wěn)定性，傳統(tǒng)電網(wǎng)必須經(jīng)過更新改造，才能具有更強的新能源接納能力。同時，集中在偏遠地區(qū)的可再生能源需要完整的傳輸線路才能連接到城市。
對于水和空氣，說它們是物質(zhì)，不會有異議.但對陽光和引力場，說它們是物質(zhì)，可能引發(fā)爭論.盡管生活中我們天天感受光，但要說光是一種物質(zhì)，就很難接受，因為寫不出它的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，用天平也測不到它的質(zhì)量.其實，自然界的物質(zhì)可歸納為兩類基本形式――實物粒子和場，光就是場態(tài)物質(zhì).
自然界中，由實物粒子組成的物質(zhì)呈現(xiàn)的物理形態(tài)有多種，除常見的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)外，還有現(xiàn)代科技實現(xiàn)的“超固態(tài)”“超液態(tài)”“超流體”等等，這些形態(tài)的物質(zhì)比較直觀，因為它們有一定的化學(xué)組織結(jié)構(gòu)，可以測其質(zhì)量.但還有一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，例如光，在物理學(xué)家眼中，“光”就如同坐著的沙發(fā)一樣實在：光是一份一份傳播的電磁波，其傳播介質(zhì)是電磁場，屬場態(tài)物質(zhì).
為此，必須說說，物質(zhì)的質(zhì)量及其測量問題.物質(zhì)的質(zhì)量又分靜質(zhì)量、增益質(zhì)量和動質(zhì)量.運動物體的質(zhì)量由靜質(zhì)量和增益質(zhì)量兩部分構(gòu)成.設(shè)在地面用天平測得靜止物體質(zhì)量為m0，即是靜質(zhì)量.現(xiàn)在速度為v（接近光速）的高速列車上，用天平測量同一物體質(zhì)量m，發(fā)現(xiàn)m>m0.質(zhì)量增大的原因既不是天平的問題，也不是人為因素，而是時間空間變換造成的.高速運動的物體，質(zhì)量增大了，就好像“長胖”了，“長胖”的部分就是“增益質(zhì)量”.
按照牛頓力學(xué)，物體的質(zhì)量跟速度無關(guān)，一定的力作用在物體上，產(chǎn)生的加速度也是一定的，經(jīng)過足夠長的時間，可以達到任意大的速度，結(jié)果與實驗觀測到的光速是宇宙速度的極限直接抵觸.問題就出在認為物體的質(zhì)量跟速度無關(guān).狹義相對論證明了質(zhì)量與速度的關(guān)系為m=m01-（vc）2，指出在高速（相對光速）范圍，質(zhì)量的相對性效應(yīng)不能忽略，牛頓定律不再適用，取而代之的是相對論力學(xué).
可能有人會問：物體的質(zhì)量與加速度有沒有關(guān)系？人們在做了許多實驗后，并沒有發(fā)現(xiàn)兩者有什么關(guān)系，于是提出了質(zhì)量假設(shè)：質(zhì)量僅與速度有關(guān)，而與加速度無關(guān).這一假設(shè)已在很高的精度上得到實驗的驗證.
用天平可以測量實物粒子組成的物體的質(zhì)量，且結(jié)果隨速度的增大而增大.但用天平不能測量場態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量，也不能因此而斷言為非物質(zhì).因為質(zhì)量只是物質(zhì)的一個屬性，而不是物質(zhì)的唯一屬性.物質(zhì)還有力的屬性，能的屬性.而且力的作用屬性才是物質(zhì)存在最基本的屬性.陽光和引力場，不是實物粒子，寫不出它的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，用天平測不到它的質(zhì)量，但它們都能表現(xiàn)出力的作用屬性，這就是物質(zhì)性的根本標志.因此，對場態(tài)物質(zhì)（例如陽光和引力場），不僅是物質(zhì)，而且還有質(zhì)量，只是沒有靜質(zhì)量（或說靜質(zhì)量為零），但有動質(zhì)量.故上面問題的答案是：B、C、E、F.
認識了物質(zhì)的概念，就不難理解愛因斯坦的質(zhì)能聯(lián)系方程.該方程E=mc2，揭示了包括實物粒子和場態(tài)物質(zhì)在內(nèi)的所有物質(zhì)，其質(zhì)量和能量存在著的簡單正比關(guān)系.對方程的理解要注意以下幾點：
1.質(zhì)量和能量是物質(zhì)的兩個重要屬性量，在經(jīng)典力學(xué)中它們是彼此獨立的，但在相對論力學(xué)中它們是彼此聯(lián)系的.一定的能量總是依附蘊藏在一定的質(zhì)量的物體上，二者的關(guān)系就像“皮”和“毛”，“皮之不存，毛將焉附”.
2.靜止物體所蘊藏的能量稱為物體的“靜質(zhì)能”，靜質(zhì)能與靜質(zhì)量間的關(guān)系為E0=m0c2.靜質(zhì)能就是“靜止”物體內(nèi)部分子運動動能與分子勢能、原子核及核外電子運動動能與電勢能、核內(nèi)部核子運動等蘊藏的能量總和，但不包括物體的機械能和在外界電磁場中的能量.
3.對于一個以速率v運動的物體，具有的總能量E包括動能和靜質(zhì)能：E=Ek+E0=mc2（m為動質(zhì)量，是靜質(zhì)量與增益質(zhì)量之和），但不包括在引力場和外界電磁場中的能量.
4.在近代物理中，談到質(zhì)量就是指的靜質(zhì)量，也把m0的下腳標省了寫為m.物質(zhì)系統(tǒng)的質(zhì)量增加了，與之相對應(yīng)的能量就會增加；反之，物質(zhì)系統(tǒng)的質(zhì)量減少了，與之相對應(yīng)的能量也隨之減小.如果一個物質(zhì)系統(tǒng)能量改變了ΔE，則無論物質(zhì)的形態(tài)和能量的形式如何變化，其質(zhì)量必有相應(yīng)的改變Δm.ΔE與Δm間的關(guān)系為ΔE=（Δm）c2.
一、碳關(guān)稅產(chǎn)生的背景
碳關(guān)稅是指如果某一國生產(chǎn)的產(chǎn)品不能達到進口國在節(jié)能和減排方面設(shè)定的標準,就將被征收特別關(guān)稅。這個概念最早由法國前總統(tǒng)希拉克提出,用意是希望歐盟國家應(yīng)針對未遵守《京都協(xié)定書》的國家征收特別的進口碳關(guān)稅,否則在歐盟碳排放交易機制運行后,歐盟國家所生產(chǎn)的商品將遭受不公平競爭,特別是其境內(nèi)的鋼鐵業(yè)及高耗能產(chǎn)業(yè)。碳關(guān)稅目前在世界上并沒有征收范例,但是歐洲的法國、瑞典、丹麥、意大利,以及加拿大的不列顛和魁北克在本國范圍內(nèi)已開征與碳關(guān)稅類似性質(zhì)的碳稅。2009年6月美國眾議院通過的《美國清潔能源安全法案》條款中規(guī)定,從2020年起將對進口產(chǎn)品開始實施碳關(guān)稅,對進口的排放密集型產(chǎn)品,如鋁、鋼鐵、水泥和一些化工產(chǎn)品,征收特別的二氧化碳排放關(guān)稅。美國是國際上第一個對碳關(guān)稅進行立法的國家。碳關(guān)稅問題是在世界經(jīng)濟發(fā)展面臨全球變暖和能源危機這兩大壓力的背景下產(chǎn)生的。
(一)溫室氣體和全球變暖
隨著人類社會經(jīng)濟的發(fā)展,人類活動大幅度提高了地球大氣中溫室氣體的濃度,其中燃燒石油、煤等傳統(tǒng)化石能源釋放的二氧化碳是溫室氣體排放的最主要來源,而大氣中二氧化碳濃度的增加是造成地球氣候變暖的主要根源。國際能源機構(gòu)的一項調(diào)查結(jié)果表明,美國、中國、俄羅斯和日本的二氧化碳排放量幾乎占全球總量的一半。國際能源機構(gòu)最近的《2009世界能源主要統(tǒng)計》資料數(shù)據(jù)顯示, 2008年一年中國在能源消費部門排放的二氧化碳量為61.47億噸,這一數(shù)據(jù)比美國的56.12億噸多5.35億, 中國成為世界最大的二氧化碳排放國,但中國人均二氧化碳排放量約為 4.7 噸/年,僅為美國人均排放量(19.1噸/年)的24%。減少溫室氣體的排放,控制全球變暖,保護人類生存發(fā)展的地球已是本世紀最大的挑戰(zhàn)。為保護人類唯一的地球,保護全球氣候環(huán)境,減少二氧化碳的排放,發(fā)展低碳經(jīng)濟,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已是世界各國共同的目標。
(二)能源危機
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,全球?qū)κ?、煤等傳統(tǒng)能源的需求迅速增長,迅速增長的需求和有限的能源供給之間的矛盾逐步加深。地球上石油、煤等傳統(tǒng)化石能源的蘊藏量是有限的,目前容易開采和利用的儲量已經(jīng)不多,剩余儲量的開發(fā)難度將越來越大,到一定限度就會失去繼續(xù)開采的價值。人類對能源的需求是無限的,在當前世界能源消費以石油為主導(dǎo)的情況下,經(jīng)濟發(fā)展依賴傳統(tǒng)的不可再生能源,人類如果不作出重大努力去利用和開發(fā)各種新的能源資源,那么在不久的將來人類將會面臨資源枯竭、環(huán)境破壞等嚴重問題,人類的長遠生存發(fā)展將面臨重大挑戰(zhàn)。目前能代替石油的其它能源資源并能夠大規(guī)模利用的還較少,太陽能、風(fēng)能等可再生能源雖然用之不竭,但由于技術(shù)的限制,還未到產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用階段。21世紀,在傳統(tǒng)能源資源可能枯竭帶來的危機面前,人類社會的發(fā)展正面臨著能源危機的嚴重挑戰(zhàn)。
在面臨氣候變暖和能源危機這兩大挑戰(zhàn)面前,世界經(jīng)濟社會發(fā)展對能源的需求不能僅限于傳統(tǒng)能源。發(fā)展低碳經(jīng)濟、開發(fā)新能源,開辟新型經(jīng)濟發(fā)展模式已是當前世界各國的共識。在這一認識下,可以預(yù)見,全球經(jīng)濟發(fā)展即將進入一個新的時代――低碳時代。發(fā)展低碳經(jīng)濟,一方面是尋找太陽能、風(fēng)能等可再生能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)不可再生能源,另一方面是在當前條件下盡量限制傳統(tǒng)能源的使用,提高傳統(tǒng)能源的利用效率,減少二氧化碳的排放。在限制傳統(tǒng)能源的使用上,從提高碳排放產(chǎn)品的生產(chǎn)成本角度,具體措施是對傳統(tǒng)能源的使用者開征類似于資源稅性質(zhì)的稅目,即碳稅,以促使企業(yè)提高能源利用率或減少能源的使用;從提高碳排放產(chǎn)品的貿(mào)易成本角度,具體措施是對進口的在其國內(nèi)未被征收過碳稅的產(chǎn)品開征碳關(guān)稅。這樣從邏輯上看通過碳關(guān)稅的方式加大未開征碳稅的國家出口產(chǎn)品的成本,一方面為本國被征收過碳稅的產(chǎn)品創(chuàng)造一個公平的貿(mào)易環(huán)境,另一方面促使它國對其國內(nèi)碳產(chǎn)品盡快開征碳稅,從而間接地提高含碳產(chǎn)品的成本,促進其對傳統(tǒng)能源的使用效率,減少碳排放。碳關(guān)稅正是在人類面臨氣候和能源兩大挑戰(zhàn)下,通過提高碳產(chǎn)品的成本來促使碳排放的減少這樣的邏輯路線下產(chǎn)生的。從這一角度,發(fā)達國家提出的準備對進口的國外碳產(chǎn)品征收碳關(guān)稅,對保護全球氣候環(huán)境和節(jié)約傳統(tǒng)能源的使用,有其合理的、積極的一面。
但由于世界各國經(jīng)濟發(fā)展的不平衡,特別是發(fā)達國家和發(fā)展中國家所處的經(jīng)濟發(fā)展階段不同、國際貿(mào)易產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同、利用能源技術(shù)水平的高低,所面臨的二氧化碳排放壓力也不同,簡單地在貿(mào)易環(huán)節(jié)對進口產(chǎn)品征收碳關(guān)稅將對世界自由貿(mào)易環(huán)境產(chǎn)生嚴重的影響,這也是美國通過征收碳關(guān)稅立法后,引起廣大發(fā)展中國家強烈反應(yīng)的原因之一。
二、碳關(guān)稅的實質(zhì):新式綠色貿(mào)易壁壘
在WTO 的框架下,關(guān)稅、許可證和配額等傳統(tǒng)貿(mào)易壁壘的使用受到限制, 技術(shù)性貿(mào)易壁壘、綠色貿(mào)易壁壘、勞工標準、電子垃圾回收法案等新型非關(guān)稅壁壘日益成為各國對本國產(chǎn)業(yè)實行貿(mào)易保護的重要手段。其中,綠色貿(mào)易壁壘指國際貿(mào)易中一些國家為了維護自己的經(jīng)濟利益,以保護生態(tài)資源、生物多樣性、環(huán)境和人類健康為由,憑借自身先進的環(huán)保技術(shù),設(shè)置一系列苛刻的高于國際公認或絕大多數(shù)國家不能接受的環(huán)保法規(guī)和標準,對外國商品進口采取準入限制或禁止措施。近年來,綠色貿(mào)易壁壘被各個國家采用的頻率越來越高,成為繼反傾銷措施以后的又一重要的貿(mào)易措施。其主要原因在于,貿(mào)易和環(huán)境問題的復(fù)雜性和敏感性致使各國在與貿(mào)易有關(guān)的環(huán)境標準方面難以達成一致意見,導(dǎo)致現(xiàn)行國際貿(mào)易規(guī)則和協(xié)定不完善、缺乏有效約束力,為各國“以環(huán)境保護之名,實施綠色貿(mào)易壁壘” 提供了合法的借口。它以其名義上的合理性、形式上的合法性、保護內(nèi)容的廣泛性、保護方式的隱蔽性、較強的技術(shù)性等特點受到發(fā)達國家的青睞。
碳關(guān)稅披著“減少二氧化碳排放,保護環(huán)境” 的美麗外衣,其實質(zhì)是新式綠色貿(mào)易壁壘。發(fā)達國家提出碳關(guān)稅的主要目的很明顯:
一是提高本國競爭力,維護發(fā)達國家在全球經(jīng)濟中的霸權(quán)地位,削弱中國、印度、巴西等發(fā)展中大國的制造業(yè)出口競爭力。受金融危機重創(chuàng),美國政府希望以綠色產(chǎn)業(yè)帶動美國經(jīng)濟復(fù)蘇,繼續(xù)引領(lǐng)世界經(jīng)濟發(fā)展方向。提出嚴格的碳排放標準,對擁有世界先進減排技術(shù)的美國和歐洲、日本等發(fā)達國家具有明顯優(yōu)勢,有利于其在全球新一輪競爭中,在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域和新能源領(lǐng)域搶占新興產(chǎn)業(yè)和新興技術(shù)的制高點,遏制新興國家的崛起。
二是通過征收碳關(guān)稅,維護其國家經(jīng)濟利益。征收碳關(guān)稅不僅可以獲得高額財政收入,減少貿(mào)易赤字,同時,美國通過對碳排放較高產(chǎn)品征收關(guān)稅,將使該類產(chǎn)品進口量減少,導(dǎo)致該類產(chǎn)品國際市場價格降低,美國將能以更低價格進口,獲得更大貿(mào)易利益。
三是轉(zhuǎn)嫁環(huán)境治理責(zé)任和成本。美國至今沒有簽署《京都議定書》。美國通過向發(fā)展中國家進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)嫁環(huán)境污染較高產(chǎn)業(yè)應(yīng)承擔的減排成本,同時通過提高減排標準迫使發(fā)展中國家向其購買先進減排技術(shù),使發(fā)展中國家承擔了減排成本和費用。
四是碳關(guān)稅的征收有利于美國等發(fā)達國家在全球氣候變化談判中處于有利地位。目前,針對2013 年后全球減排目標和減排機制正在進行國際談判,將決定后京都時代的全球主導(dǎo)權(quán)。征收碳關(guān)稅不僅將改變美國過去在全球減排方面的消極做法和國際形象,增強其國際談判籌碼,而且很可能會以“碳關(guān)稅”為由要求中國等發(fā)達國家對外承諾減排量。
三、如何應(yīng)對碳關(guān)稅對我國外貿(mào)可能造成的影響
目前,機電、化工、鋼材等高碳工業(yè)制成品在我國出口中占一半以上比重,且歐美國家是我國主要出口市場。如果中國在美國“碳關(guān)稅”政策實施前未作出減排的承諾,中國對美國出口的高能耗產(chǎn)品將成為“碳關(guān)稅”的課稅對象,這必將加大這些產(chǎn)品的成本,減少其在美國市場的銷量和份額。更讓人擔憂的是,美國征收碳關(guān)稅后, 歐盟和日本會很快仿效。我國對歐盟、美國和日本三個市場的出口額占總出口額的比例達65.82%,若歐美日都推行碳關(guān)稅,我國出口產(chǎn)品將會在三個重要市場受到重挫,外需面臨“雪上加霜”的困境。為此,我們必須未雨綢繆,從多方面采取措施,以應(yīng)對碳關(guān)稅可能對我國外貿(mào)產(chǎn)生的嚴重影響。
第一,積極利用WTO有關(guān)條款,堅決反對美國等發(fā)達國家利用碳關(guān)稅實行貿(mào)易保護主義措施。碳關(guān)稅違背了WTO中最惠國待遇和非歧視性的基本原則。有經(jīng)濟學(xué)家認為,WTO或許是中國反制“碳關(guān)稅”的機制。不過,這一問題仍然十分復(fù)雜。這里還必須指出的是,我們持這種態(tài)度并不是針對碳關(guān)稅本身,而是針對美國等發(fā)達國家借碳關(guān)稅之名行貿(mào)易保護之實。我們應(yīng)當堅持《京都議定書》中“共同而有區(qū)別的責(zé)任”之原則,堅決反對美國等發(fā)達國家大肆違反WTO原則施行貿(mào)易保護措施的行為。
第二,積極開展“環(huán)境外交”,參與制定國際碳排放量參照標準。我國既是貿(mào)易大國也是環(huán)境大國,在世界環(huán)境與發(fā)展事務(wù)中占有舉足輕重的地位,應(yīng)當通過外交手段為國內(nèi)企業(yè)開展綠色貿(mào)易創(chuàng)造良好的外部環(huán)境,特別是突破碳關(guān)稅形成的綠色壁壘。政府應(yīng)加強同國際社會就碳關(guān)稅問題的討論和談判,積極參與國際環(huán)境公約和國際多邊協(xié)定中碳關(guān)稅的討論和談判,成為規(guī)則的參加者、制定者。目前,國際上并沒有一個統(tǒng)一的碳排放量參照標準,這給某些企圖通過“綠色壁壘”進行貿(mào)易保護的進口國以可乘之機,他們會按照利于己方的標準向?qū)Ψ秸魇仗缄P(guān)稅。因此,盡快制定合理的國際碳排放量參照標準勢在必行。我國應(yīng)當積極推動和參與制定國際碳排放量參照標準的國際談判、協(xié)商,爭取主動權(quán),發(fā)揮良好的發(fā)展中大國的協(xié)調(diào)作用。我國在對外貿(mào)易中,亦可以利用WTO相關(guān)協(xié)議,設(shè)置正當?shù)木G色壁壘,以保護人民、動植物的生命和健康及生態(tài)環(huán)境。
第三,大力推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,加大低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。美國碳關(guān)稅政策可能在一定程度上會對我國經(jīng)濟發(fā)展和對外貿(mào)易制造壓力,但其真正實施要到2020年。當前,氣候變化問題已成為全球首腦及各國最為關(guān)注的焦點問題之一,轉(zhuǎn)變資源能源結(jié)構(gòu)和消費方式,減少溫室氣體排放,促進低碳經(jīng)濟發(fā)展已成為不可動搖的國際大趨勢。因此,我國應(yīng)順應(yīng)國際潮流,以“碳關(guān)稅”為契機,大力推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,加速轉(zhuǎn)變我國長期以來沿襲的以高能源消耗和高碳排放為代價的經(jīng)濟和對外貿(mào)易增長方式,加大低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如:積極發(fā)展“綠色市場”?！熬G色產(chǎn)品”在未來將主導(dǎo)世界主要工業(yè)市場。我國應(yīng)在借鑒發(fā)達國家成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,不斷從發(fā)達國家引進先進的環(huán)保技術(shù),增加環(huán)保方面的資金投入,不斷開發(fā)“綠色產(chǎn)品”,積極發(fā)展符合環(huán)保要求的“綠色產(chǎn)業(yè)”,為我國的外貿(mào)出口開拓更為廣闊的國際“綠色市場”。鼓勵企業(yè)進行綠色技術(shù)創(chuàng)新。政府與企業(yè)應(yīng)形成共識,采取有力手段,增加科技投入,加強技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展綠色技術(shù),提高產(chǎn)品質(zhì)量,開發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的綠色產(chǎn)品,以沖破國際綠色壁壘,擴大在國際市場的貿(mào)易空間。以環(huán)境補貼擴大環(huán)保產(chǎn)品出口。環(huán)境補貼又稱“綠色補貼”,即對環(huán)保產(chǎn)品提供專項的補貼、低息貸款等優(yōu)惠措施,以保護和促進本國環(huán)保產(chǎn)品的出口。綠色貿(mào)易要求進口的環(huán)保產(chǎn)品應(yīng)具有綠色標志,而申請綠色標志需要較高額的申請費用,設(shè)立政府補貼可以解決企業(yè)資金不足的問題。嚴格執(zhí)行法規(guī)提高“綠色門檻”。在引進外資中,杜絕把污染嚴重的企業(yè)和產(chǎn)品遷移到中國;嚴格禁止碳密集產(chǎn)品的進口;把環(huán)境作為社會成本納入核算體系,強化環(huán)境保護。對嚴重污染環(huán)境、損害人體健康的項目和產(chǎn)品, 一律不予批準,嚴格禁止高污染、高耗能和浪費土地的項目進入,限制單純買賣資源的項目進入。
第四,以應(yīng)對“碳關(guān)稅”為契機,加速開征國內(nèi)資源環(huán)境稅。根據(jù)美國法案,其“碳關(guān)稅”主要針對高碳排放的進口產(chǎn)品,或稱能源密集型產(chǎn)品。屆時,像鋼鐵、焦炭、金屬冶煉加工制品等輸美產(chǎn)品可能面臨美方的高額進口關(guān)稅。長期以來,我國對外貿(mào)易在給國外提供了大量廉價產(chǎn)品的同時,把大量污染留在了國內(nèi),廉價產(chǎn)品背后的重要原因之一是這些產(chǎn)品價值中沒有包含足夠的資源環(huán)境成本,其結(jié)果往往是,我國出口產(chǎn)品還反而成為眾矢之的。扭轉(zhuǎn)這種局面的重要途徑就在于,一方面,通過國內(nèi)宏觀調(diào)控政策,減少和限制“兩高一資”產(chǎn)品出口,對鋼鐵、焦炭、電解鋁等能源密集型產(chǎn)品以及我國重要戰(zhàn)略性資源產(chǎn)品繼續(xù)征收高額出口關(guān)稅,同時大力促進高新產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)的對外貿(mào)易,鼓勵企業(yè)“走出去”,拓展海外投資,這將有助于規(guī)避國外開征“碳關(guān)稅”對我國企業(yè)的不利影響;另一方面,加快開征國內(nèi)資源環(huán)境稅,對“兩高一資”和高碳排放產(chǎn)品加征資源環(huán)境稅,把外國想征收的稅費先由國內(nèi)征收,稅收資金可用于國內(nèi)資源環(huán)境保護和污染減排。
第五,積極開發(fā)利用新能源,推動以再生能源為核心的能源革命。國際金融危機后時代,再生能源發(fā)展必將成為世界經(jīng)濟發(fā)展的主要潮流。我國可以抓住這一契機,率先制定并實施面向未來的占據(jù)發(fā)展先機的產(chǎn)業(yè)振興計劃,加大政府財政投入,大力開發(fā)風(fēng)能、太陽能和核能等新型能源,鼓勵新能源的利用,不僅為我國進一步實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略創(chuàng)造條件,同時也為維護人類的共同家園,保護人類的共同利益作出應(yīng)有的貢獻。
參考文獻:
[1]孫曉霓,《論新型綠色貿(mào)易壁“壘碳關(guān)稅”》,商場現(xiàn)代化,2009年9月(中旬刊)總第587期.
[2]黃曉峰,《中國如何應(yīng)對“碳關(guān)稅”的挑戰(zhàn)》,消費導(dǎo)刊,2009,12.
關(guān)鍵詞:STSE;物理教學(xué);核心素養(yǎng)
一、STSE教育理念融入高中物理教學(xué)的意義
(一)使物理課堂更貼近生活實際
物理知識最早起源于人類對自然現(xiàn)象的觀察與在生產(chǎn)勞動中的經(jīng)驗累積，前人總結(jié)出的知識與規(guī)律引領(lǐng)著人類對自然世界的探索，極大地促進了社會的發(fā)展，不斷開拓著人類對新世界的認知。STSE教育理念中的重要思想就是理論聯(lián)系實際，因此，STSE教育理念與中學(xué)物理教學(xué)相結(jié)合應(yīng)該是天衣無縫的［6］。在中學(xué)物理教學(xué)中巧妙融入STSE教育理念，將學(xué)生從枯燥的課堂模式中解放出來，以生活實際作為學(xué)生學(xué)習(xí)的新環(huán)境，將目光聚焦于生活中的熱點話題，聯(lián)系生活、技術(shù)、社會實際，將書本里冷冰冰的文字描述轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生感興趣的生活實例與現(xiàn)象，讓學(xué)生認識到科學(xué)貼近生活實際與應(yīng)用的一面，并對其產(chǎn)生親切感，這不但能吸引學(xué)生主動探索，激發(fā)學(xué)生的參與熱情和學(xué)習(xí)欲望，而且能使學(xué)習(xí)過程變得更為輕松靈活，知識掌握更加牢固持久。
(二)提升學(xué)生探究能力與創(chuàng)新意識
單純的物理知識學(xué)習(xí)以及利用物理知識解決生活中的常見問題，已經(jīng)不能滿足當下的教育與人才需求，新時代的人才需要具備創(chuàng)新思維與探究能力，STSE教育理念提倡開放性教育和參與性教育［7］。教師組織學(xué)生積極進行探究研討，鼓勵學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)問題，通過對問題的追本溯源以及模擬解決方案，提出自己的見解，設(shè)計實驗制定方案，將分析綜合、推理論證、構(gòu)建模型等方法運用于解決問題的過程中，培養(yǎng)學(xué)生辯證性看待問題的能力，提升發(fā)散性思維的同時也有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神。
(三)培養(yǎng)核心素養(yǎng)下高素質(zhì)人才
教師圍繞科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境四方面進行物理課堂教學(xué)設(shè)計，可在學(xué)習(xí)物理與科技的過程中培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代科技意識，提升民族自豪感;在學(xué)習(xí)物理與社會的過程中，提高學(xué)生利用物理知識觀察解決實踐問題的能力;在學(xué)習(xí)物理與環(huán)境時，提升學(xué)生的環(huán)保意識。通過不斷的滲透教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其更加關(guān)心科技和社會的發(fā)展問題，形成正確發(fā)展觀，培養(yǎng)核心素養(yǎng)要求的高素質(zhì)人才。
二、“能源與可持續(xù)發(fā)展”教學(xué)設(shè)計
以人教版普通高中物理教科書中“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)為例，在學(xué)生學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會生活實際，緊密聯(lián)系當今能源開發(fā)與環(huán)境保護的熱點議題，在課堂教學(xué)設(shè)計中融入STSE教育理念，使學(xué)生在掌握知識的同時提升自身素養(yǎng)。
(一)教學(xué)設(shè)計思路
在新課標中，對“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容要求包括以下四點:(1)了解利用水能、風(fēng)能、太陽能和核能的方式，初步了解核裂變與核聚變。(2)知道不同形式的能量可互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總和保持不變，能量轉(zhuǎn)化具有方向性。(3)清楚可再生能源和不可再生能源的分類，認識能源的過度開發(fā)和利用對環(huán)境的影響。(4)認識環(huán)境污染的危害，了解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，具有環(huán)境保護的意識和行為［3］。值得注意的是，在分析教學(xué)內(nèi)容要求的過程中，不能將其片面地理解為:為了在發(fā)展的同時保護環(huán)境，就應(yīng)該避免過度開發(fā)不可再生能源而更多的開發(fā)可再生能源。這樣的理解是片面的，問題的關(guān)鍵在于應(yīng)該如何正確的看待可再生能源的開發(fā)與利用，這是在教學(xué)時需要引導(dǎo)學(xué)生思考的重點問題之一。在教材內(nèi)容的編排上，能量轉(zhuǎn)移與能量轉(zhuǎn)化的方向性、能源的分類與應(yīng)用、能源與社會發(fā)展是“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)的三部分內(nèi)容。通過先前的課程學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了能量及能量轉(zhuǎn)換的基本概念，對本節(jié)知識的學(xué)習(xí)具有一定基礎(chǔ)。因此在新課講授時，可按順序進行教學(xué)，由淺入深、逐層遞進。本節(jié)教學(xué)的重點聚焦于能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的方向性和能源與社會發(fā)展兩部分，結(jié)合社會生活實際，緊密聯(lián)系當下能源開發(fā)與環(huán)境保護的熱點話題，在教學(xué)設(shè)計中滲透STSE教育理念，通過教學(xué)達到以下目標:首先，使學(xué)生掌握能量的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化、耗散等基本物理概念，知道能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中不僅在數(shù)量上守恒且發(fā)生方向上不可逆，從而揭示能源危機的深層含義;其次，了解水能、風(fēng)能、太陽能與核能的工作方式及應(yīng)用轉(zhuǎn)換技術(shù)，明白能源發(fā)展對社會發(fā)展的意義，通過對能源的分類與應(yīng)用的探索過程，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力;最后，認識能源利用對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響，通過討論能源與社會發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。在教學(xué)中采用小組討論探究的教學(xué)模式，重點探討對不可再生能源的過度開發(fā)利用給社會環(huán)境帶來的負面影響，以及如何合理開發(fā)與利用可再生能源，讓學(xué)生了解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，培養(yǎng)學(xué)生辯證性看待問題的能力，組織討論生活中能源利用產(chǎn)生的負面效果，并提出改善建議，培養(yǎng)學(xué)生思考問題的科學(xué)思維和環(huán)境保護理念，形成對社會的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識［8］。
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.新課引入環(huán)節(jié)教師提問:同學(xué)們，在前面的課程學(xué)習(xí)中，我們已學(xué)習(xí)了多種形式的能量并知道不同形式的能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，回想一下生活中有哪些能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移應(yīng)用的事例?生:電燈照明時將電能轉(zhuǎn)化為光能;煮雞蛋時，燃料燃燒釋放能量使水升溫，水中的熱量再傳遞到雞蛋上使它變熟;汽車行駛時，發(fā)動機將燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車的動能。設(shè)計意圖:復(fù)習(xí)舊知，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識解釋生活現(xiàn)象的能力。教師活動:將學(xué)生所舉實例中涉及的不同能量進行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生梳理出能量關(guān)系轉(zhuǎn)化圖，如圖1教師提問:通過剛才的梳理，我們得出能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖，由圖可以看出，在涉及能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的反應(yīng)前后，能量形式改變而總和保持不變，既然如此，為什么仍然要節(jié)約能源呢?設(shè)計意圖:通過對已有結(jié)論進行反問使學(xué)生產(chǎn)生前后知識矛盾，激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)積極性，為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容開展做鋪墊。2.新課教學(xué)環(huán)節(jié)知識點一:能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的方向性師:剛才我們列舉了生活中能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的事例，現(xiàn)在將它們的發(fā)生過程翻轉(zhuǎn)，這些能量能自動反過來轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移嗎?原因是什么?生:不能發(fā)生。因為能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，是不能逆轉(zhuǎn)的。師:雖然反過程的能量轉(zhuǎn)化也遵循能量守恒定律，但科學(xué)研究表明，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的，在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的熱量一旦釋放出去，便很難對它們進行收集利用，而且無法自動發(fā)生轉(zhuǎn)換，只能以熱量的形式存在于環(huán)境中，這種現(xiàn)象就稱為能量的耗散。雖然能量在整體數(shù)量上沒變，但是可供利用的部分卻越來越少，這也是能源危機的深層次含義，同時也回答了為什么我們?nèi)匀灰岢?jié)約能源這個問題。設(shè)計意圖:教師通過能量轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性幫助學(xué)生建立能量耗散的物理概念，使學(xué)生理解科學(xué)知識內(nèi)涵并引發(fā)對能源危機的思考。知識點二:能源的分類與應(yīng)用師:能源的開發(fā)與利用一直是社會發(fā)展的推動力，請列舉出你目前所知的能源。生:煤炭、太陽能、風(fēng)能、水能、核能等。師:上述這些能源大都來自自然界，仔細思考，其中有哪些是可以源源不斷獲得的，哪些是現(xiàn)階段能夠使用，但是不能無節(jié)制從自然界獲取的?學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，將能源進行可再生與不可再生分類。設(shè)計意圖:在對能源分類的過程中，使學(xué)生認識到能源并不是取之不盡、用之不竭的，為新能源教學(xué)的引入做鋪墊。師:近些年，我國致力于新能源的開發(fā)，并取得了很大的成就。比如，我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代百萬瓦級核電技術(shù)電站———華龍一號，其安全指標和技術(shù)性能已達到國際第三代核電技術(shù)水平。我國的核能發(fā)電技術(shù)已居于世界領(lǐng)先地位。同時，對太陽能、水能、風(fēng)能的利用效率也均處于世界先列。那么是通過怎樣的技術(shù)手段將這些能源轉(zhuǎn)變成我們需要的形式呢?(在課前請學(xué)生分組探究)結(jié)合課堂展示的工作原理圖分組進行匯報。設(shè)計意圖:通過對我國新能源開發(fā)方面成就的介紹，提升學(xué)生的民族自豪感。通過分組探究各能源的工作原理，提高學(xué)生之間的合作探究能力，在探究過程中讓學(xué)生認識到，以科學(xué)知識為基礎(chǔ)制造出先進的技術(shù)設(shè)備，又以先進技術(shù)設(shè)備為工具探索新的科學(xué)知識，科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系是相輔相成的，使學(xué)生意識到學(xué)習(xí)知識的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。思考與討論:與煤炭、石油這種不可再生能源相比，新能源具有怎樣的優(yōu)勢?如何看待可再生能源的開發(fā)，是否因為其可再生的特質(zhì)就能夠無節(jié)制地開發(fā)和利用可再生能源呢?設(shè)計意圖:使學(xué)生了解新能源對推動社會進步、保護環(huán)境、解決能源危機的意義，同時做到理智對待新能源的開發(fā)與利用，不盲目推崇，培養(yǎng)學(xué)生辯證性看待問題的能力。知識點三:能源與社會發(fā)展師:人類大致經(jīng)歷了柴薪、煤炭與石油三種能源的使用階段，每一次能源利用技術(shù)的提升，都會極大地推動社會發(fā)展，現(xiàn)如今，對能源的利用也正在由單一化逐步朝著多結(jié)構(gòu)化方向前進。但是利與弊是共存的，不能只看科技社會進步的一面而忽略了科技發(fā)展對自然環(huán)境造成的影響。請同學(xué)們思考，生活中有哪些由發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題?生1:汽車的喇叭聲音太吵，影響日常的生活。生2:煤炭、石油燃燒產(chǎn)生的二氧化硫形成酸雨，腐蝕建筑物、酸化土壤。設(shè)計意圖:使學(xué)生認識到科學(xué)技術(shù)的突破對人類社會進步的意義，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度看待能源開發(fā)利用帶來的影響，思考科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境四者之間的關(guān)系，加深學(xué)生的深層次認識，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)和辯證性思考問題的思維能力。師:同學(xué)們列舉的很全面，小組討論交流，該怎樣做可以改善這些問題，做到可持續(xù)發(fā)展呢?生1:大力發(fā)展新能源，減少對不可再生能源的開采與使用。師:這位同學(xué)從人類今后發(fā)展的大方向給出了建議，那么我們自身在平時的生活中應(yīng)該怎樣做呢?生2:可以減少使用一次性用品，去超市買菜時自己帶購物袋。生3:家里使用節(jié)能型的家電，平時生活中注意節(jié)約用水用電。師:大家的提議都很好，要實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，就需要樹立新的能源安全觀，大力提倡節(jié)能并付諸實踐，從生活的點滴小事做起，只有全民行動，注重細節(jié)，社會才能夠與科技共同進步，人與自然才能真正和諧發(fā)展。設(shè)計意圖:通過討論生活中的節(jié)能方式，使學(xué)生意識到節(jié)約能源要從生活中的一點一滴做起，避免空談理論、不切實際，要樹立節(jié)能環(huán)保的生態(tài)文明理念與社會責(zé)任感，提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。3.鞏固與提升通過習(xí)題的布置對本節(jié)的知識進行鞏固，使學(xué)生能夠利用能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移的知識解釋生活中的現(xiàn)象，養(yǎng)成節(jié)約資源、保護環(huán)境的生活習(xí)慣。
三、融入STSE教育理念的教學(xué)設(shè)計與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的對比
與傳統(tǒng)“能源與可持續(xù)發(fā)展”的教學(xué)設(shè)計對比，融入STSE教育理念的新教學(xué)設(shè)計具有以下優(yōu)點:(1)在教學(xué)過程中增加小組合作探究環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力與分享精神，并在探究問題的過程中提升科學(xué)思維與探究能力。(2)在授課過程中增加學(xué)生匯報環(huán)節(jié)，給學(xué)生更多的發(fā)言機會，匯報內(nèi)容圍繞科學(xué)與技術(shù)開展，讓學(xué)生認識到科學(xué)與技術(shù)的相互關(guān)系，并從中總結(jié)自己學(xué)到的知識。(3)在教學(xué)過程中多次強調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系，不再單一關(guān)注學(xué)生的知識學(xué)習(xí)，從多個方面培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞 生物質(zhì)；能源；環(huán)境
中圖分類號 TK6 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0225-01
社會的經(jīng)濟發(fā)展進步離不開能源，能源就像是一臺發(fā)動機，推動著社會的經(jīng)濟發(fā)展，提高著廣大人民群眾的生活水平。伴隨全球經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人類對能源的需要也在迅速增長，能源危機問題也會越來越嚴重，甚至?xí)绊懙饺祟惖恼Ｉ?。此外，化石燃料的燃燒還會生成大量的溫室氣體從而造成溫室效應(yīng)，其他燃燒產(chǎn)物也會漂浮在空氣中發(fā)生各種物理化學(xué)變化，不僅會對大氣造成污染，還會影響人體健康。所以，不管是從能源的可持續(xù)發(fā)展還是從保護環(huán)境的角度來看，找到合適的能源來代替化石燃料，已經(jīng)成為全人類需要解決的重大問題。
1 生物質(zhì)能利用概述
生物質(zhì)能是人類最早使用的能源，一直以來都被人類用作生活燃料。最早利用生物質(zhì)能的方式是直接燃燒，這種生物質(zhì)能利用方式到現(xiàn)在仍被廣泛采用。但是，隨著工業(yè)的發(fā)展，化石燃料大量投入使用，由于其能量集中，生物能現(xiàn)在已經(jīng)基本被化石燃料取代。就整個現(xiàn)代化國家來說，生物質(zhì)能在所有正在利用的能源中所占的比例小于3％。由于社會、經(jīng)濟原因，許多發(fā)展中國家在能源利用方面存在著對生物質(zhì)資源的嚴重矛盾：使用過度和供應(yīng)不足同時存在。
1987年，全世界消耗的的一次能源約有12.5％為生物質(zhì)能源。以生物質(zhì)為能量來源，經(jīng)濟性是很重要的一個原因，另外還有環(huán)境保護的原因。生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化裝置有的組裝起來很簡單，而且費用低廉，小規(guī)模使用效果很好。生物質(zhì)能源是生長在土壤中的，不需進口，若能對生物質(zhì)能源規(guī)?；?，那么為規(guī)?；锰峁┰系霓r(nóng)、林相關(guān)產(chǎn)業(yè)還會得到很好的發(fā)展，也不失為經(jīng)濟發(fā)展的好機遇。從環(huán)境保護的角度來講，燃燒生物質(zhì)能源所產(chǎn)生的污染物較少，更有利于經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。此外，對生物質(zhì)資源的商業(yè)性開發(fā)利用還可以解決固體廢物的處置問題。
2 世界各國（地區(qū)）生物質(zhì)能應(yīng)用現(xiàn)狀與前景
2.1 國外生物質(zhì)能應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析
2.1.1 美國
總體而言，在生物質(zhì)能的開發(fā)利用方面，美國的科技水平處于世界領(lǐng)先的位置。美國比發(fā)展中國家更早提出綠色電力的概念，自1979年就應(yīng)用生物質(zhì)直燃技術(shù)發(fā)電，那時候總裝機容量就超過了10000 MW，單機容量達10 MW～25 MW。據(jù)有關(guān)媒體報道，美國目前有380多家生物質(zhì)發(fā)電廠，主要建設(shè)在造紙廠和木材廠周邊，這些工廠大部分地處偏僻，但是能提供近十萬個工作
崗位。
2.1.2 歐洲
歐洲森林資源豐富，大部分歐洲國家的生物質(zhì)資源開發(fā)都是從利用木材為主的，其起步較我國早，而且政府重視程度高，市場化較強，并且有大企業(yè)帶動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物質(zhì)能的主要利用使用方式有燃燒供暖、發(fā)電和轉(zhuǎn)化為生物柴油等三種，在這三種中，以供暖最為主要。
芬蘭的生物質(zhì)資源利用方法主要是建立燃燒站，小規(guī)模的燃燒站供熱，大規(guī)模的燃燒站則熱電聯(lián)產(chǎn)，生物質(zhì)能源占全國年能源總消耗量的百分之二十。
瑞典主要利用木材開發(fā)熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，其工藝技術(shù)水平世界領(lǐng)先。最為典型的是瑞典的熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)市場化運作能力很強，燃料市場非常活躍。
丹麥在生物質(zhì)能源的利用上主要采用生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，在這方面取得了很大的成績。丹麥的BWE公司在秸稈燃燒發(fā)電技術(shù)方面率先研究開發(fā)出了可行性方案，如今在仍處于世界上秸稈燃燒發(fā)電技術(shù)的最高水平。
德國在生物質(zhì)柴油方面不僅技術(shù)成熟，而且得到政府扶持，是生物柴油的最大生產(chǎn)國。目前，德國擁有1兆瓦以上的生物質(zhì)電廠350家，有數(shù)十萬家庭使用的供暖器、發(fā)電機是以生物質(zhì)直燃技術(shù)為基礎(chǔ)的。到2030年，德國的能量消耗有17.4％來自生物質(zhì)能。
2.1.3 巴西
巴西是世界上最大的燃料乙醇的生產(chǎn)和消費大國。巴西主要用甘蔗來制造乙醇，巴西每年生產(chǎn)的甘蔗中，有約50%用于燃料乙醇的生產(chǎn)。生產(chǎn)出來的燃料乙醇，有約50%摻入汽油中使用，另外50%則作用于直接替代汽油燃料。巴西不僅是世界上最大的乙醇生產(chǎn)和消費大國，也是世界上最大的乙醇出口國，巴西生產(chǎn)的乙醇有百分之十五用于出口，主要出口市場為美國。
2.1.4 印度
印度很早就開始使用沼氣，早在1897年就有使用沼氣照明的技術(shù)存在。印度在l975年開始就啟動了國家沼氣開發(fā)計劃，截止到2008年在農(nóng)村地區(qū)建成了沼氣池450多萬座，許多農(nóng)村家庭沒有通電，此舉為數(shù)十萬家庭提供了炊事燃料，同時還解決了照明問題。
2.2 我國生物質(zhì)能應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析
生物質(zhì)能利用技術(shù)在我國很早時候就有了，比如利用造紙廠、制糖廠的廢料發(fā)電，還有最近幾年開展的垃圾發(fā)電技術(shù)。但是生物質(zhì)發(fā)電的商業(yè)化和規(guī)?；瘧?yīng)用水平，比起歐美等發(fā)達國家還有明顯不足。
中國科學(xué)院廣州能源研究所在生物質(zhì)能源的利用上做過很多研究，他們承擔了“1 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)”項目的研究開發(fā)，是國家“九五”重點科技攻關(guān)項目，此項研究的成套裝置己經(jīng)正式投入商業(yè)化運營，產(chǎn)品一度出口到泰國、緬甸等國家。這標志著我國的生物質(zhì)能氣化發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)，其技術(shù)水平已達到國際先進水平。世界銀行對我國的生物質(zhì)能氣化發(fā)電技術(shù)在中國的推廣速度之快很是驚訝，表現(xiàn)出了極大的興趣。
生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)能利用的又一有效技術(shù)，通過國家政策扶持，這項技術(shù)在我國也得到了較為快速的發(fā)展。隨著2006年12月山東投產(chǎn)了第一個秸稈直接燃燒燃發(fā)電技術(shù)項目，作為秸稈規(guī)?；l(fā)電示范項目，帶動很很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)。比如秸稈直接燃燒鍋爐、輔機、等相關(guān)發(fā)電設(shè)備的廠家也已經(jīng)具備了一定的生產(chǎn)能力，并有數(shù)家骨干企業(yè)帶動整個行業(yè)的發(fā)展。
總的來說，我國開發(fā)生物質(zhì)資源具有很大的潛力。隨著國際上化石能源的使用面臨很大的危機，我國發(fā)電用煤供應(yīng)緊張，我國也加大了對研究生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的支持力度，比如加大研究投資、加大建設(shè)力度等。我國在生物質(zhì)能源的利用上要借鑒歐美發(fā)達國家的經(jīng)驗，加大對生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的研究力度，制定出符合現(xiàn)階段國情的扶持政策，加快我國生物質(zhì)能源發(fā)電技術(shù)的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的發(fā)展進程。
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