玩家时代- 您的梦想之城在此启航-注册登录Ｖ ｏ ｌ． ２７ Ｎ ｏ ． ９ Ｓ ｅｐ ． ２００５第 ２７卷 第 ９期 ２００５年 ９月１１中国能源目 前中 国 人均能源消 费 水平是世界平均水平的一半左右，是经合组织（ ＯＥＣＤ） 国家平均水平的六分之一， 但在总量上已经是一个仅次于美国 的 世界第二大能源消费大国。 随着我国经济社会的快速发展， 我国的能源形势也变的十分严峻， 发展除常规能源外的 其它 能源形式如 可再生能源不再是可有可无的， 而应该成为 我国 能源战略的 重要组成部分。 早在 １９８１ 年， 联合国就意识到 大力 发展新能源和可再生能源的必要性， 并在内罗毕召 开世界新能源和可再生能源会议。 ２００４年 ６月 在德国波恩召开了国际可再生能源大会...

　　Ｖ ｏ ｌ． ２７ Ｎ ｏ ． ９ Ｓ ｅｐ ． ２００５第 ２７卷 第 ９期 ２００５年 ９月１１中国能源目 前中 国 人均能源消 费 水平是世界平均水平的一半左右，是经合组织（ ＯＥＣＤ） 国家平均水平的六分之一， 但在总量上已经是一个仅次于美国 的 世界第二大能源消费大国。 随着我国经济社会的快速发展， 我国的能源形势也变的十分严峻， 发展除常规能源外的 其它 能源形式如 可再生能源不再是可有可无的， 而应该成为 我国 能源战略的 重要组成部分。 早在 １９８１ 年， 联合国就意识到 大力 发展新能源和可再生能源的必要性， 并在内罗毕召 开世界新能源和可再生能源会议。 ２００４年 ６月 在德国波恩召开了国际可再生能源大会， １５４可再生能源应用的重要领域马重芳， 底冰， 吴玉庭（ 北京工业大学环境与能源工程学院， 传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室， 北京， １０００２２）个 国 家 代 表 通 过 了 《 波 恩 宣言》， 德国总理施罗德在会上讲话指出“能源的有效使用和可再生能源的 开发是世界获得可持续能源供应的双重策略”。 而我国在 ２００４年 ７月 完成了《可再生能源法》 草案， 并于 ２００５年２ 月 ２８ 日 第十届全国人民代表大会常务委员 会第十四 次会议通过， ２００６年 １月 １日 起将正式实施。１ 可再生能源是建筑用能的首选随着我国 城市化 进程的 推进和人民生活水平的提高， 建筑能耗占社会总 能耗的 比重逐年增大。 建筑能耗通常指建筑物的使用能耗， 包括采暖、 空调、 生活热水、 照明、 电器等方面的耗能。 ２０００年我国建筑用能源消耗共计 ３． ５６亿 ｔｃｅ， 占当年全社会终端能源消费量的 ２７． ８％。因此， 解决好建筑用能问题关系重大。 除了照明、 电器外， 可再生能源应逐渐成为采暖、 空调、生活热水等建筑用能的首选。 这与建筑用 能与可再生能源的 特点有关：建筑用能是低品位能源 所谓热能的 高低品 位是针对通过热机把热量转化 为机械能的 能力 而言的 ， 根据热力 学 第二定律， 温度高的热源较温度低的热源转化效率高， 因此前者较后者摘 要： 建筑能源具有品位低， 温度范围窄， 与自 然能源的温度接近三大特点， 这三大特点决定了可再生能源是建筑用能的首选。 通过热泵的提升， 可以将土壤能、 地表水能、 海洋能应用到建筑中， 这一技术已在国外得到大规模利用。 太阳能热发电是另一种最有希望与传统发电方式竞争的可再生能源发电方式。关 键 词 ： 可再生能源； 热泵； 太阳能发电中 图 分 类号： Ｔ Ｋ ０１９ 文 献 标 识 码： Ｂ 文章编号： 1003-2355(2005)09-0011-02Abstract:Three typical features of building energy demands are low grade, narrow temperature range andclose to the temperature of natural energy source. Therefore, it is preferable to use renewable energy to meetthe energy demand by building. The energy in soil, river, lake, sewage water and sea water can be used toprovide air conditioning and heating for buildings by heat pump.Solar thermal power technology is anotherpromising power generation technology, which can compete with the traditional power generation technology.which can compete with the traditional power generation technology.Key words: renewable energy; heat pump; power generation by solar energy收 稿 日 期 ： 2005-08-09作 者 简 介 ： 马重芳 （1940- ），北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点试验室主任， 教授， 中国工程热物理学会副理事长，长期从事强化传热、 建筑节能和可再生能源的研究，发表了２００多篇学术论文， 在国内外媒体和学术界具有较高的声誉和影响。 Ｅ ｘ ｐ ｅｒｔ Ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓ 专家分析 Ｖ ｏ ｌ． ２７ Ｎ ｏ ． ９ Ｓ ｅｐ ． ２００５第 ２７卷 第 ９期 ２００５年 ９月１２中国能源的品位高。 建筑采暖、 空调等所需的热（冷） 温度低于１００℃ ， 属于低品位能源。 如果将化石燃料燃烧后产生的高品位能量用于建筑采暖、 空调， 是不符合“温度对口、 梯级利用” 的热力学基本原则， 存在着严重的能量浪费。狭窄的温度范围（ＮａｒｒｏｗＴ ｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ Ｒ ａｎｇｅ） 建筑空调冷冻水的温度一般为 ５～１２℃ ，供热热水温度在 ４５～６０℃ 左右，地板供暖温度在 ４０℃ 以下。 由此可见建筑能源地温度范围 非常狭窄。建筑用 能温度与可再生能源的温度接近建筑用空调冷冻水的温度一般为 ５～１２℃ ， 地板供暖温度在 ４０℃ 以下。 而北京地温全年约 １４ ℃ 左右， 污水温度一般在 １６℃ 左右， 空气温度一般为－ ２０～４０℃ ； 我国江河湖水温度夏季为 ２８～３５℃ ， 冬季为 ３～５℃ ； 我国四大海域水下深 ５０～１００ｍ范围内全年维持在２０℃ 左右。 这些可再生能源的温度与建筑用 能温度非常接近，因 此用 可再生能源作为建筑用能是节能并可行的。当 前应用 于建筑中 的 可再生能源有太阳能、 地热能、 海洋能等， 一方面可直接使用， 还可以 将可再生能源的 温度升高或降低到建筑用能的使用温度， 这可以通过热泵来实现。 热泵是既可制热也可制冷的设备， 按冷热量的来源可分为水源热泵、 土壤源热泵、 空气源热泵等。水源热泵是以 水为 热泵机组运行的冷热源， 有地表水水源热泵、 地下水水源热泵、 污水水源热泵等类型。 地表水热泵系统是指采用 地球表面的 各种 水体（ 如海洋、 江河、 湖泊等） 作为热泵冷热源的系统。 在冬季， 采用 地表水做热泵热源的 系 统与常规的燃气（油） 锅炉相比， 前者的运行费用（能耗） 往往要明显低于后者。 地表水源热泵适用于地表水比较丰富的地区， 如我国 南方地表水系 较多 的 省市及沿海地区。 地下水源热泵是以地下水为冷、 热源的水源热泵， 地下水温常年基本稳定， 夏季比室外空气温度低， 冬季比室外温度高， 因此地下水热泵系统运行效率高， 这种系统在我国已有较长的应用历史。 污水源热泵采用污水作为水源热泵的冷热源。 污水源热泵系 统按照 其使用 的 污水处理状态可分为 以 未处理过的污水作为 冷热源的 污水源热泵系 统和以 二级出 水或中 水作为冷热源的污水源热泵系统。 污水源热泵在国 内 的 应用 基本属 于空白， 我国目 前仅有北京高碑店污水处理厂采用 北京工业大学污 水 源 热 泵 技 术 提 供 面 积 为３０００ｍ２建筑的空调与采暖。土壤源热泵利 用 的 能量是地热能， 这属于地热能的浅层低温利用。 这种形式的热泵是吸收地下土壤、 岩石中蕴藏的热量。由于离地面一定深度的土壤（岩石） 受外界环境影响较小， 全年温度基本稳定， 一般接近该地区的 年平均气温， 夏季土壤（ 岩石） 温度低于室外空气温度， 冬季土壤（岩石） 温度高于室外空气温度， 因此土壤源热泵的性能系数（或能效比） 较高。 国外通常将地表水水源热泵、 地下水水源热泵和土壤源热泵又统称为地源热泵， 这是由于这三种形式的热泵实质上都是依靠地热能、太阳能等可再生能源来运行的。目 前地源热泵在欧洲、 美国、 加拿大等国家和地区发展迅速， 已成为当地政府大力提倡的采暖、空调机组形式， 如瑞典地源热泵的 安装总 量估计已 达到 ２ ０ 万套。 而我国在这方面的研究和工程建设也十分活跃， 很多地区都建成了 地源热泵的 示范和实际工程项目 。空气源热泵是以 空气作为冷、 热源来进行供热和空调的装置。 ９０年代以来， 空气源热泵在长江中下游、 华南及西南等地区得到广泛应用， 效果良好， 其节能效果及带来的 经济和社会效益已获得了 政府和用 户 的认可。用 太阳 能产生热水也是可再生能源用 于建筑用 能的 重要体现， 这方面产业我国已初具规模。 到 ２０００年底， 全国从事太阳热水器研制、 生产、 销售和安装服务的企业有 １０００多家， 年生产量达 ６１０万 ｍ２， 产值超过 ６０亿元； 全国太阳热水器拥有量达２６００万 ｍ２， 居世界第一位。 当前这方面的 研究热点 是开发太阳能利用 与建筑一体化技术。２ 可再生能源发电大有可为除了 在建筑用 能上的 应用外， 采用可再生能源如风能、 太阳能进行发电也是大有可为的。“九五” 期间， 我国风力发电发展迅速， 年均增长率约 为５０％ ； 到 ２０００年底累计建成 ２６个风电场， 形成了 ３４万 ｋＷ的发电能力， 全国累计安装使用小型风力发电机 １９ 万多台， 为解决西部无电地区农牧民生产生活用电发挥了重要作用。 我国自 主研发的 ２００～３００千瓦级风力发电机组的国产化率已超过 ９０％；６００ｋＷ机组的国产化率达到 ８０％左右， 我国具备了自 行研制开发容量从 １００ｗ到 １０ｋＷ的 １０多种小型风力发电机的能力。太阳 能发电可分为 太阳 能 专家分析 Ｅ ｘ ｐｅｒｔ Ａ ｎａ ｌｙｓｉｓ Ｖ ｏ ｌ． ２７ Ｎ ｏ ． ９ Ｓ ｅｐ ． ２００５第 ２７卷 第 ９期 ２００５年 ９月１３中国能源光伏电池发电和太阳 能热发电两种。 太阳能光伏电池发电是指通过光电器件（光伏电池） 将太阳光直接转化成为电能。 当前光伏电池（又称太阳电池） 比较常见的是硅电池， 它能将一定的日光能转化为电能。 许多电子计算器和一些小型电子仪器现在已经采用太阳电池供电， 人造卫星和宇 宙 飞船主要依靠太阳 电池来提供电力。 由于大气吸收、 反射和散射的影响， 用于商业生产的 太 阳 电 池 效率只 有 １ ３ ％～１５％ ， 而在实验室不计成本制成的太阳电池效率也不过 ２３％～２４％ 。 因此， 大幅度提高太阳电池效率是大范围 推广太阳 能光发电的基础。太阳 能热发电是指采用 收集器捕获并聚集太阳 辐射能量来产生热空气、 热蒸汽等， 然后用 传统的电力循环来产生电能。太阳能热发电分为三种方式， 一是槽形抛物面系统， 它是用槽形抛物 面收集器将太阳 能聚集到置于槽形收集器焦 线上的 接收管上， 在管内流动的流体（典型系统为油， 先进系统为蒸汽） 被加热， 然后通过管网送到中央站点驱动透平发电机发电； 其二为塔式系统， 用定日 镜场或许多跟踪太阳的镜子， 将太阳能反射到装在高塔上的接收器上， 由接受器吸收聚焦 后的 热能并传至循环流体， 产生蒸汽驱动透平发电机发电； 另外一种为碟形抛物面系统， 用双轴跟踪的碟形抛物面聚光器将阳 光聚焦 到 置于碟焦点上的接收器。 接收器吸收太阳辐射并加热循环流体， 然后驱动与接收器直接相连的 发电机发电， 也可通过管道输送到中央电力转换系统。槽形抛物 面发电是太阳 能据新华网， ２００５年 １至 ７月份， 西气东输天然气累计向下游用户供气近 ２０亿 ｍ３， 预计全年稳定供气超过 ３６亿 ｍ３。 西气东输一年的供气是目 前中国全年天然气消费量的十分之一。 西气东输正不断提升中国天然气在整个能源消费中所占的比例， 改写中国能源消费结构。２０００年， 西气东输工程开始启动； ２００２年 ７月 ４日， 正式开工建设； ２００３年 １０月 １日， 西气东输管道东段建成投产； ２００４年１２月 ３０日， 全线年是西气东输全线商业运行的第一年。 正因为是第一年， 其改变中国能源消费结构的作用就特别明显。 研究表明， 到２０２０年， 中国实现经济翻两番的目标， 反映到能源领域， 约需发电装机容量 ９亿 ｋＷ 左右。 如果全部采用火力发电， 约需新增 １２亿ｔ以上电力用煤， 由此将给资源、采掘、 运输及环境带来难以承受的压力。 这种情况下， 天然气就成为中国改善能源结构， 寻找煤炭替代能源的主要选择之一。西气东输天然气用户主要有城市燃气用户、 化工用户和工业用户。 其中， 城市燃气用户约占总用 气量的 ５０％， 工业用 户 占４０％ ， 化工用户占 １０％ 。截至 ２００５年 ８月 ２５日 ， 西气东输共向 ３０ 家用户 销售天然气。 目 前日 最大供气量为 １２８６万ｍ３， 日 最大销售量为 １１４０万 ｍ３。为城市居民燃气、 工业燃料煤改气、 化 工和天然气发电等项目 创 造 经 济 效 益 近 百 亿 元 。牋牋 ２００４年元旦， 西气东输天然气正式进入上海， 为改善上海能源结构， 提高社会环境质量做出了贡献。 上海化学工业区是“十五” 期间中国投资规模最大的工业项目 之一， 建成后工业产值可达 １０００亿元人民币。 ２００４年底，西气东输“天然气” 正式向化学工业区的赛科 ９０万 ｔ乙烯工程供气。 上海市天然气管网有限公司常务副总经理张十金认为， 西气东输天然气为上海化学工业区注入了腾飞的动力。２００４年 １月 ， 西气东输正式向浙北地区用户 供气， 标志着浙江 省 天 然气利 用 实 现了 零的 突破。 据专家预测， 到 ２０１０年浙江省天然气占能源消费总量将从现在的几近空白提高到 １０％左右。南京、 合肥、 宜兴陶瓷原利用煤制气为主要城市燃气， ２００３年底用 上西气东输天然气后， 气量得到保障， 能源调整有了改善， 人民生活水平有所提高， 空气污染有所控制， 投资环境有所改变。郑州使用天然气已有１０多年历史， 总用气量不过 ８０００多万 ｍ３。 随着西气东输大管线通过， 郑州市场天然气用气规模年增 ５０００万至 ６０００万 ｍ３， 由单气源供气变为双气源供气， 城市居民的生活质量得到了 进一步提高，城市污染状况得到改善。西气东输天然气今年累计向下游用户供气 ２０亿 ｍ３（ 下转第 ４６页） Ｃ ｏ ｎ ｃｅｎ ｔｒａ ｔｅ Ｉｎｆ ｏ ｒｍ ａ ｔｉｏ ｎ 信息大观 Ｖ ｏ ｌ． ２７ Ｎ ｏ ． ９ Ｓ ｅｐ ． ２００５第 ２７卷 第 ９期 ２００５年 ９月４６中国能源户采购煤炭付款条件、 付款方式的要求或限制； 同时提高了 合同煤炭供应质量， 包括重点合同的煤炭质量， 相当于变相降低了煤炭供应价格。究其原因 ， 主要有以 下几点 。一是， 由 于国 家一系 列 宏观 调 控 政 策 初 见 成 效 ， 钢 铁 、水泥等高耗能产业投资增速明显回 落， 降低了 对煤炭的 直接需 求 。二是， 部分大中 型煤矿经过技术改造和改扩建， 生产能力大幅度提高， 再加上乡镇煤矿的盲目 扩张， 致使煤炭产量超常增长， 不仅已经缓解了煤炭供应紧张的局面， 甚至个别煤种在市场上还呈现出 供大于求的局面。三是， 充分吸取了 ２００４年由 于运输原因 导致的 煤炭供应紧张的教训， ２００５年国家下大力 气改造提升了 铁路和重要运煤 码 头 的 运输 能 力 。 １ ～ ７ 月份， 全 国 煤 炭 铁路运量 累 计 完 成６１６００万 ｔ， 同比增加 ４６９８ 万 ｔ，增 长 ８． ３％； 同期 ， 全国 铁 路煤炭 日 均 装 车 平 均达到 ４５６４５车， 同比增...