低碳經(jīng)濟環(huán)境下新能源技術(shù)發(fā)展低碳經(jīng)濟環(huán)境下的新能源發(fā)展_第1頁
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低碳經(jīng)濟環(huán)境下的新能源發(fā)展日本福島核電站事故提醒我們思考以下問題：將核電作為低碳發(fā)展的重要方向是否正確？在潛在風(fēng)險與預(yù)期收益之間應(yīng)當如何評估可行性？向人類社會這一“黑箱”輸入的能源，也即一次性能源，包括化石能（煤、石油、天然氣）、核能、水電以及其他可再生能源；在“黑箱”內(nèi)轉(zhuǎn)化提供給人類以有用功；同時，向“黑箱”外輸出廢物，包括熱能和二氧化碳等：圖1排放碳的“黑箱”模型當我們期望通過減少二氧化碳排放來緩解人類活動對自然的影響時，思維習(xí)慣使得我們往往最先從輸出和輸入中去考慮、尋找方案。例如，打造二氧化碳的“匯”一一植樹造林、深海/深井灌注，或者減少二氧化碳的“源”一一發(fā)展非化石能源。而更重要的方案，還存在于“黑箱”內(nèi)的過程，即提高能源的利用效率。社會經(jīng)濟的歷史告訴我們：能源產(chǎn)業(yè)革命往往是由用能方式的變遷而引發(fā)的，比如：蒸汽機引發(fā)煤經(jīng)濟、內(nèi)燃機帶來石油經(jīng)濟。因之，發(fā)掘“黑箱”內(nèi)部過程的新興產(chǎn)業(yè)，是打造低碳經(jīng)濟的核心環(huán)節(jié)。迄今，“黑箱”內(nèi)部實現(xiàn)從能源到有用功轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)方式，除了風(fēng)電、水電直接將自然界的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芡?，其他都依賴熱機，即將化石能、生物質(zhì)能、核能轉(zhuǎn)變成熱能，然后從熱能轉(zhuǎn)換為機械功。目前利用這種方式消耗的一次能源輸入占比超過91%，其中以C-H鍵能提供的化石能為85%（見表1）。熱機，包括輪機、燃機等，其運作的極限最高效率受卡諾循環(huán)限制，在實際工作時最接近極限最高效率的負荷區(qū)分布很窄，而絕大部分的負荷點效率均遠低于極限效率。提高轉(zhuǎn)化效率的辦法有兩種：其一，基于熱機持續(xù)優(yōu)化，努力讓熱機保持在高效區(qū)運行；其二，變革能量轉(zhuǎn)化原理，采用比熱機更

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