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节能减排招术:降低能源强度+控制能耗总量

   以往人们似乎将节能等同于能源强度的降低,殊不知能源强度的降低有时会带来能源消费总量的反弹。因此,节能必须将对能源强度的控制和对消费总量的控制结合起来才能实现。
   降低能源强度是各国节能政策首选
   通过科学技术的研发与改进,提高能源利用效率以降低能源强度,不失为节能的重要举措。奥巴马的科学顾问、哈佛大学物理学家约翰·霍尔德伦(JohnHoldren)认为,节能减排最廉价、最快速、最清洁、最毋庸置疑的措施在于,提高建筑业、工业和交通业的能源利用效率。工业生态学(IndustrialEcology)、X倍跃进理论(FactorX)、环境库兹涅茨曲线理论(EnvironmentalKuznets)和生态现代化理论(EcologicalModerniza-tion)等,从科技进步和经济效益视角出发,为缓和经济增长和环境保护的矛盾,都将提高能源利用效率、降低能源强度视为节能的重要举措。
   全球超过70%的国家都制定了能效目标和具体的政策措施,如设定强制性目标,制定激励和补贴计划。德国政府鼓励使用传统矿物能源发电的企业不断开发、使用新的发电技术(如高压煤波动焚烧技术、煤炭汽化技术等),从而使其传统矿物能源的平均有效利用率从1999年的39%提高至目前的45%,并计划于2020年进一步提高到55%。2011年3月8日,欧盟委员会通过的《2011年能效计划》指出:为了实现可持续的包容性增长和走向资源节约型经济,能效问题处于欧盟2020年战略的核心位置,降低能源强度是增强能源供应安全性、减少温室气体排放和其他污染物最具成本效益的方式。更有学者如德国纽伦堡应用大学教授希葛德认为,提高能源使用效率、降低能源强度,比提倡可再生能源更为重要和有效。
   提高能源利用效率有时导致消耗更多能源
   仅靠科技进步来提高能源利用效率、降低能源强度,并不意味着就能完全实现能源的节约,有时甚至会消耗更多的能源。最早对提高能效、降低能源强度可以促进节能的观点进行质疑的,是英国经济学家威廉·斯坦利·杰文斯(WiliamStanleyJevons)。他在1865年出版的《煤炭问题》一书中,提出了为后来者称之为“杰文斯悖论”的著名命题,即提高资源的利用效率,不是减少反而是增加了对资源的消耗。杰文斯以蒸汽机技术的改进为例,进行说明。托马斯·萨弗里(ThomasSavery)的蒸汽机,利用蒸汽凝结后形成的真空把矿井中的水抽上来、不使用活塞的这种方法造成了巨大的热损失。托马斯·纽可曼(ThomasNewcomen)发明了有活塞的大气压蒸汽机,就当时廉价的煤炭而言,这种蒸汽机的发明较萨弗里前进了一步。但纽可曼蒸汽机的热效率很低,这主要是由于蒸汽进入汽缸时,在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝,损失掉大量热量,只在煤价低廉的产煤区才能得到推广。斯密顿(Smeaton)对纽可曼的蒸汽机进行了改进,使蒸汽机的效率几乎提高了一倍。瓦特的两项重要专利——两面轮流受蒸汽作用的往复式蒸汽机和利用输入蒸汽的1/2冲程膨胀做功——又大大节约了蒸汽的消耗,提高了效率。伍尔夫(Woolf)发明的双气缸、表面冷凝等方法又进一步节约了煤炭。所以,“整个蒸汽机的历史就是节约的历史”。但是,在杰文斯看来,这导致了生产规模的扩大和对煤炭需求的增长,“蒸汽机的每一次改进却加速了煤炭的消费。每个制造行业都获得了新的发展动力——手工劳动进一步被机器劳动所取代,就获利性而言,原先由于使用较昂贵蒸汽动力而不大可能开展的工作现在则可以得到拓展”。
   杰文斯悖论在当代存在吗?杰文斯悖论提出100多年后,对这一问题的研究才得到充分的关注,其在当代的理论形态表征为能源回弹效应(energyre-boundeffect),指的是能源效率的提高并未减少能源消耗,反而增加了能源消耗。约翰·波利梅尼(JohnM.Polimeni)等人在《生态复杂性》(EcologicalComplexity)杂志发表《杰文斯悖论与技术解放的迷失》(Jevons’ParadoxandtheMythofTechnologicalLiberation)一文,对全球六个地区近100个国家的能源消耗总量与能源强度的关系进行了研究,结果显示,杰文斯悖论在世界六大地区都不同程度地存在着,尽管有像罗马尼亚、保加利亚、匈牙利和波兰这样的能源效率提高与能源消耗总量下降的同步情形,但这是因这些国家人口出现了负增长或者零增长而导致的。
   能源强度和消耗总量均需控制
   提高能源的利用效率、降低能源强度,是节约能源的题中应有之意。通过提高能源利用效率来节约能源的做法,显然是一种技术的视角,即期望通过技术的进步达到事半功倍的效果。既要走出资源有限性的困境,又要满足人们不断增长的物质和精神需求,使用既定的资源产出更多的产品和服务,不失为一种可选择的两全之策。而就目前我国能源利用效率的现状来看,能效的提高确实仍有很大的空间和潜力。2013年,世界经济论坛与埃森哲咨询管理公司(Ac-centure)共同推出了《2013年全球能源工业效率研究》报告,对世界不同国家的能源强项和弱项从经济、生态和能源安全观点进行了评估。世界能源使用效率的排名,中国仅居第74位,挪威、瑞典、法国、瑞士、拉脱维亚等8个欧盟国家名列前茅。在金砖国家中,巴西居第21位,俄罗斯居第27位,南非居第59位,印度居第62位。排在中国前面的还有哈萨克斯坦(第51位)、阿塞拜疆(第42位)、格鲁吉亚(第57位)、亚美尼亚(第60位)、塔吉克斯坦(第70位)、乌克兰(第72位)。所以,提高能源利用效率,降低能源强度,依旧是我国近期实现节能目标所不可回避的问题。“十二五”规划已提出降低能源强度的明确目标:到2015年单位国内生产总值能源消耗比2010年降低16%。
   然而,以技术的视角试图实现节能的目标,终究还是治标不治本。且不说技术研发的漫长性与节能的迫切性存在的两难,以技术推动能源利用效率的提高所获得的节约量,往往因宏观层面的经济扩张和微观层面的需求增长,而被轻易地抵消了。这正是杰文斯悖论所要揭示的规律,在当代表现为能源回弹效应。杰文斯悖论在历史与现实的存在无不告诉人们,仅仅将希望寄托于降低能源强度是不够的,它不仅节约不了能源,还会扩大能源的总消耗量。从生态文明的视角出发,我们理应认识到自然环境是人类生存所必需的,自然资源是有限的,能源消耗首要考虑的是如何直接减少资源消耗总量,以达到资源保有量的最大化。因此,相比诸如能源强度的下降、单位国内生产总值二氧化碳排放减少这样的目标,能源消耗总量的下降、二氧化碳排放总量的减少,才是最终目标所在。要知道,2012年全球煤炭的消费和生产增长均低于历史平均水平,但我国国内煤炭产量在过去10年增长了135%,2012年中国煤炭消费量在全球煤炭消费总量中的比重首次超过50%。所以,在我国,实施对能源强度和消耗总量的双控制,才是节能的“王道”。

 

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