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关键词:节能减排;全球气候变化;工程热力学;教学
作者简介:张昊春(1977-),男,河北万全人,哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,讲师;王洪杰(1962-),男,山东掖县人,哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150001)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)05-0052-02
一、欧美教学体系中的全球气候变化及节能减排教学
工业革命带来的现代经济增长,使人类的物质财富以史无前例的速度扩张。但是,由于这种经济社会发展模式是以使用化石燃料为基础,化石能源生产和消费排放的大量温室气体导致全球气候变化,引发了气候变暖、极端天气、气象灾难、海平面上升,危及整个人类的生存和发展。为遏制全球气候变化,人类必须大幅减少化石燃料的使用,减少温室气体排放。未来的经济社会发展模式必须建立在低碳基础之上,通过低碳发展,研发和推广低碳能源技术、增加碳汇、发展碳吸收技术,以及节能减排、产业升级、消费模式更新和制度创新,大幅提高单位碳排放的生产效率,推动应对气候变化取得新的重大进展。这种变化代表着一种新发展模式的出现,必将深刻地改变人类的生产和生活方式。
应对全球气候变化,加强节能减排事业是国家基本国策,也是当代高等工程教育中必然要深入和强化的教学内容。但是,目前没有将其全面而系统纳入现有的高等教育培养体系中,在教材、课堂教学和素质培养过程中并没有占有相应的重要地位,如何在现有的教学体系中整合这部分内容成为教育者共同关注的问题。
2007年,受美国自然科学基金会的资助,美国Connecticut大学举办了名为“Frontiers in Transport Phenomena Research and Education:Energy Systems,Biological Systems,Security,Information Technology and Nanotechnology(传输现象研究和教育前沿:能源系统、生态系统、国家安全、信息技术和纳米技术)”的研讨会。国际工程热力学领域著名学者,美国内华达大学机械工程系的Yunus Cengel教授做了题为“Green Practices into Engineering and Non-Engineering Education to Combat Climate Change(工程中引入绿色实践及挑战气候变化的非工程教育)”的特邀报告,加拿大皇后大学的Patrick Osthuizen教授做了题为“Some Factors to Consider in Teaching Renewable Energy in an Undergraduate Engineering Program(在工科本科生教学计划中讲授可再生能源的一些考虑因素)”的报告,旨在改进现有的工程教学体系,从而保证发达国家在可再生能源领域的全球领导力[1]。
实际上,长期以来,与气候变化、能源高效利用、可再生能源开发与利用相关的教学和素质拓展内容在欧美的《工程热力学》教材与教学体系中一直得到很好的整合,涉及现实中与能源相关的经济、设计及国家安全问题,既学以致用,又帮助学生提高对工程实践及安全的意识,还提高了学生的环境保护意识,代表了当前国际领域内工程热力学教学的最高水平。如美国内达华大学(里诺校区)Yunus A. Cengel教授和北卡罗来纳州立大学教授Michael Boles合著的《Thermodynamics:An Engineering Approach》一书[2],是全球范围内最为畅销的工程热力学教材,迄今为止已更新至第7版,其中关于能源与环境、气候变化及能源有效利用的非传统经典内容在书中所占的比重越来越大,彰显了在前言中作者谈到的著书宗旨:talks directly to tomorrow's engineers in a simple yet precise manner,that encourages creative thinking,and is read by the students with interest and enthusiasm(直接与未来的工程师以一种简单而精确的方式对话,鼓励创新性思维,让学生读起来感兴趣并有热情)。另一个例子是国际工程热物理界著名学者Heniz Herwig教授所著的《Technische Thermodynamik(工程热力学)》教材[3],包含了温室效应及核能、太阳能、风能、生物能等可再生能源在德国的实际应用案例。
二、教学内容的重新分配与系统整合
工程热力学是研究热能和机械能相互转换规律及热能有效利用的科学。“工程热力学”课程是热工、市政、航空航天等多个工程类专业的重要技术基础课之一,课程的教学目的和主要任务是使学生掌握能量转换的基本规律,并能正确运用这些规律进行热工过程和热力循环的分析计算[4]。本课程的学习不仅为学生学习专业课程提供必要的基础理论知识,而且为学生毕业后解决生产实际问题和参加科学研究工作打下一定的理论基础。以提高能源转换效率为核心内容的“工程热力学”课程与该主题有着天然的紧密联系,可以在传统的教学内容中纳入现代元素,课程教学内容的重新分配与系统整合如表1所示。
三、实践性环节
在实践性环节中,[5]结合工程专业的科技创新活动,通过课程设计和课程论文,让学生自己查阅资料,自己动手分析和解决问题,从而培养创造性思维能力和独立研究能力,论文题目有中国可再生能源利用现状调研、日常生活节能方案、教室照明用电浪费情况调查、航天系统能源设备调研等。
表2给出了一位2006年本科生完成的《个人节能计划与实践》的主要内容。
四、总结
应对全球气候变化,节能减排是当代高等工程教育中必然要深入和强化的教学内容,但是目前尚未在教材、课堂教学和素质培养过程中占据相应的地位,在现有的教学体系中全面而有效整合这部分内容,业已成为国际工程教育界所共同关注的问题。欧美大学《工程热力学》的教学体系中有效整合了气候变化、能源高效利用、可再生能源开发与利用的内容,代表了当前国际领域内工程热力学教学的最高水平。
笔者在宽专业和多学时“工程热力学”教学实践中,将与应对全球气候变化与节能减排密切相关的国家政策、全球能源利用与环境污染现状、能源的高效利用和新能源技术与工程热力学各教学章节环节相整合,并指导学生开展实践活动,取得了良好的教学效果,为“工程热力学”课程教学与气候变化与节能减排的整合进行了有效的探索和实践。
参考文献:
[1]杨玉顺,张昊春,贺志宏.工程热力学[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2]张昊春,王洪杰,窦亚茹.高等工科《工程热力学》创新教学模式研究和实践[J],黑龙江教育,2010,(3):153-155.
[3]T.L.Bergman,A.Faghri,R.Viskanta.Frontiers in transport phenomena research and education:Energy systems,biological systems,security,information technology and nanotechnology[J].International J.of Heat and Mass Transfer,51,2008,4599-4613.
论文关键词:热值,含碳率,生物量,固碳量
0引言
能源是现在社会赖以生存和发展的基础,随着社会的发展,能源危机已成为当今世界面临的巨大挑战[1,2]。据估计,按目前的水平开采世界已探明的能源,煤炭资源尚可开采100年,天然气可开采50~60年,石油也将在30~40年后被耗尽,且石化全球能源消耗量在未来20年内还将以每年平均2%的速度增长(任春洁,2010)。因此,随着煤、石油、天然气等化石能源消耗量的不断增加,全球环境不断恶化,使人类必须重新调整化石能源的发展战略[3]。目前热值,可再生的生物质能源已成为人类21世纪能源战略的焦点[4~6]。能源植物是可再生能源开发的重要资源对象,是最有前景的生物质能源之一。到目前为止,全世界已经发现40多种能源植物,如续随子、绿玉树、橡胶树、西蒙德木、甜菜、甘蔗、木薯、苦配巴树、油棕榈树、南洋油桐树、澳大利亚的阔叶木、黄连木等[7]。本文系统研究新疆6个常见乔木树种的热值及含碳率,为生物质能源和资源的选择、开发、利用和保护,利用科学的方法,筛选出新疆克拉玛依地区的高效固碳能源树种。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
本试验采样地点位于克拉玛依市农业综合开发区,距克拉玛依市区20km,地理坐标为E84°50′~85°20′,N45°22′~45°40′,属典型的温带大陆性干旱荒漠气候。该地区冬季严寒,年极端最低温度可达-35.9℃,最大冻土深度达1.5~2.0m;夏季高温炎热,年极端最高气温可达42.9℃;年降水量多年平均为105.3mm,从年内分布看,6~8月份稍多,冬季无稳定积雪,造成土壤冻蚀严重。全年潜在蒸发量达3545mm,约为年降水量的34倍,无霜期180~220d。光热资源丰富,日照率高且太阳辐射强度较大论文格式范文。春季多风,全年≥5级风的日数为119.7d,≥8级风的日数为45.6d,最大风速可达25.1m/s热值,主风向西北,是准噶尔盆地的风区之一,风沙危害严重。
1.2 材料
2009年4月,在克拉玛依市农业综合开发区,选取一块生长良好无病虫害的白榆、沙枣、胡杨、俄罗斯杨、新疆杨、银×新杨人工林,基本情况见表1。样地内,每木检尺,每个树种共调查200株树,根据林分平均胸径和树高,选取平均木1株。样木伐倒后,将主干部分按1m分段,计算其干和枝的干物质生物量。另外在每段原条底部取一块厚2cm的圆盘,圆盘编号从树干底部往上依次为0、1、2…,装入密封袋,带回实验室,测量热值、含碳率。
表1 6个样地基本情况表
树种
样地情况
标准木
样地规格
(m)
株行距
(m)
调查数目
(株)
年龄
(a)
胸径
(cm)
树高
(m)
圆盘数
(个)
白榆
30×40
2×3
200
6
13.6
8.6
9
沙枣
30×40
2×3
200
7
14.5
7.5
8
胡杨
30×40
2×3
200
8
14.2
9.7
10
俄罗斯杨
30×40
2×3
200
9
14.5
13.8
14
新疆杨
30×40
2×3
200
9
16.2
13.5
14
银×新杨
30×40
2×3
200
8
16.1
摘要总结了科技英文期刊和中文期刊英文摘要中的词汇冗余问题,包括名词、动词和修饰的冗余。通过实例分析这些中式英语的问题所在,并给出编辑修改建议,以唤起向科技英文期刊投稿的作者和编辑同行的关注,尤其是要注意中英文两种语言在思维方式和文化上的差异。关键词科技英文写作冗余词汇语言差异文化差异笔者在编辑《电力系统通信》英文摘要和负责英文期刊ELECTRICITY的管理工作过程中,不断遇到中英文两种语言差异的困扰,这种差异本质上是两种文化、两种思维方式的差异。本文仅就编辑工作中遇到的语言差异的一个方面———英语科技论文写作中的冗余问题予以总结,通过实例说明编辑的处理方法,以期唤起从事科技英文摘要和英文论文写作的作者和期刊编辑同行的注意。下文所有实例中,A为问题句,问题部分以下划线突出;B为编辑修改后的句子。
名词的冗余
较易识别的名词冗余在科技英文摘要、论文投稿或译稿中,有些名词明显多余,因为它们的意思已经包括或隐含在句子的其他元素中。有些不必要的名词并不单独出现,而是与冠词和介词结合成短语的形式出现,在这种情况下,去掉名词时要同时删去冠词和介词。例1中国东西部发电资源分布的不均衡促使电网互联加快了步伐。A:Unbalance of power resources distributed in east and westChina stimulates to accelerate the pace of grid interconnection.B:Unbalance of power resources distributed in east andwest China stimulates to accelerate grid interconnection.例1的A中下划线部分可删去,因为“to accelerate”;=“to increase the pace of”;。例2我国未来经济的发展在很大程度上将受制于能源的供给。A:The development of China's economy in the future will,to a large extent,depend on power supply.B:The development of China's economy will,to a largeextent,depend on power supply.例2的A中,动词的将来时已经足以表达“未来”;,而且“development”;也含“未来”;之意,所以“in the future”;可删去。
不易识别的名词冗余有些冗余的名词可能不太容易一眼看出,但稍加思考,可以发现它们对句子的意思没有任何帮助,如果删去之,会使句子简洁明了。例3那时,中国的电力市场并未真正形成,交易情况并不规范。A:At that time,power market in China was not formedcompletely,and the situation of trading was not normalized.B:At that time,power market in China was not formedcompletely,and its trading was not normalized.“situation”;是一个很容易多余的名词,常可删去。例4当前需重点解决的问题是要为可再生能源开发建立健康的投融资市场。A:The key to the solution lies in establishing a healthyinvestment and financing market for renewable energydevelopment[1].B:The solution is to establish a healthy investment andfinancing market for renewable energy development.“key”;有时是有用的,但也常可以删去,它还会带来更多不必要的词汇,如本句中的“lies in”;。
【关键词】太阳能;光伏发电;孤岛效应检测
1.前言
能源是人类社会赖以生存和发展的重要基础。世界能源以化石能源为主的结构特征,使得世界上的化石能源越来越少,甚至走向枯竭,而且化石能源应用过程中会产生比较多的污染,这些问题都一直困扰着人们。作为能源主体的化石能源如煤炭、石油、天然气等是不可再生能源,这就表明了终有一天这些能源会用光用尽的。这种状况更加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感。在这种情况下新能源的开发已经成为了迫在眉睫的事情。目前,人们已经找到了多种清洁能源,比如太阳能、风能、核能、潮汐能能等,其中太阳能以其清洁、限制性小、可再生等优点得到了人们的广泛的关注。太阳能的利用形式主要有光热利用、光伏发电利用和光化学转换三种形式,但光热和光化学转化具有很大的局限性,而太阳能光伏发电是以电能为最终输出形式的,在通用性和可存储性上的优势比较明显。
太阳能光伏发电在并网过程中存在着一定的问题,就是所谓的孤岛效应。在分布式光伏发电定义中,孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时,停电线路所连的并网发电装置没能及时的检测到电网停电而继续向周围负载供电,这种情况下并网发电装置同周围负载构成一个自给供电的孤岛。孤岛效应会对电网负载、用户及工作人员造成不必要的伤害,所以我们要及时判断孤岛效应,减小孤岛效应的危害。
2.孤岛效应检测方法
在研究孤岛效应检测的过程中,主要有两种方法,一种是被动式孤岛效应检测法,一种是主动式孤岛效应检测法。被动式孤岛检测方法通过监控公共点电压等参数变化来识别孤岛效应的,实现方式简单,成本较低,但检测盲区较大。主动式孤岛检测方法对系统施加一定扰动,使孤岛状态能通过参数变化反应出来而得到辨识,大大减小了孤岛检测的盲区,但实现方式复杂,容易对电网电能质量产生不良影响。
2.1被动式孤岛效应检测
被动式孤岛检测方法可以分为过/欠电压检测法,过/欠频率检测法,电压相位突变法,电压谐波检测法,下面就对这些方法进行简单的介绍。
过/欠电压检测法和过/欠频率检测法是检测公共耦合点处的电压,如果其电压幅值或频率超出了正常工作范围,就立刻停止发电系统的工作。当分布式发电系统与电网处于运行状态时,负载消耗的功率是电网输出功率与分布式发电系统输出的功率之和,公共耦合点的电压由电网决定。当电网断开时,如果分布式系统的有功功率和负载的有功功率不匹配,公共耦合点的电压就会发生变化,当超出了正常的范围时,孤岛效应就会被检测出来。但是,当分布式系统的有功功率和负载的有功功率匹配时,电压的幅值和频率都不会又太大的波动,这时孤岛效应就没有办法检测出来了。
电压相位突变法是通过检测逆变器输出电流和分布式系统输出电压之间的相位差来检测孤岛效应的。通过并网发电系统和电网系统的工作原理我们知道,光伏发电系统可以通过调节逆变器使输出电压与电网一致,但当孤岛效应发生时,电网与负载断开,由于负载阻抗角的作用,会使分布式系统的相位发生突变,超过正常范围的时候,孤岛效应就可以被检测出来。但是,相位差不会导致错误动作的阈值很难确定,因为某些负载(尤其是电动机)启动时,经常引起瞬时相位突变,如果阈值选择过低,就会引起误动作,如果阈值选择过高,当负载的阻抗角较小时,检测就会失败。
电压谐波检测法是通过检测公共点处电压的总谐波失真程度来检测孤岛效应的。当系统处于正常运行状态时,逆变器产生的谐波电流流入的是一个低阻抗电网,这些小的谐波电流与低值的电网阻抗在耦合处的电压响应仅含有非常小的谐波。然而,当系统处于孤岛运行状态时,由于负载中存在非线性负载,这些非线性负荷的电压响应在电流谐波的激励下将会出现高度失真,通常为三次谐波,当谐波超过正常范围时,孤岛效应就被检测出来了。但是,同上种方法一样,这种方法的阈值也很难确定,错误的阈值选择会使孤岛效应的检测不够准确。
2.2主动式孤岛效应检测
主动式孤岛检测方法主要分为主动移频检测方法,主动移相检测方法,电压正反馈式孤岛效应检测方法。
主动移频检测法是通过不断在输出端加一个频率扰动,这个扰动不能太大,否则会引起电能质量的下降,当大电网没有断电时,这个小的扰动会由大电网纠正过来,对负载的供应的电能并没有太大的影响,但是一旦电网断电,频率扰动就会迅速积累,能够很快的超过阈值,孤岛效应就能被检测出来。对于纯阻性和感性负载,主动移频检测法是没有检测盲区的,但是对于容性负载,电压将与电流同频但滞后于电流一定相位角,对频率施加的扰动会被负载相位角抵消了一部分。如果两者正好相抵,则相邻周期间电压过零时间间隔不发生变化,频率不会偏移,孤岛检测失败。
主动移相式孤岛检测方法是一种高效的主动式孤岛检测方法,其原理是通过对输出电能相位施加一个小扰动,在与大电网没有断电时,电网能强制的将这个扰动纠正过来,使耦合点的电压不受扰动的影响,但是一旦与电网脱离,相位扰动就会迅速叠加,直至超过阈值范围,孤岛效应就被检测出来了。该类方法与移频法一样有实现简单、孤岛识别率高等优点,也有类似的弱点,即随着负载品质因数增加,孤岛检测的能力降低。
电压正反馈式孤岛检测技术的工作机理是动态地修改电流给定的幅值,一旦发现公共点电压偏离阈值,就对电流给定的幅值作同向修改,使电压的改变在原方向上进一步增强,直到超出正常范围而判断孤岛。电压正反馈式检测法通过检测电流的波动给定一个反馈系数,反馈系数的大小与负载阻抗的大小相关,与阻抗的性质无关,但是这种检测方法却只适用于小功率负载(及小容量逆变器),不能适用于大功率负载(及大功率逆变器)。
被动式孤岛检测方法通过被动地检测电压、电流等电量的异常变化来检测孤岛,是一种“环境友好型”孤岛检测方式,但有一定的检测盲区;主动式孤岛检测方法通过人为添加扰动并监测电压、频率等电量的变化来检测孤岛,检测更准确有效,但容易“污染”电网。
2.3展望
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,随着人们利用太阳能的技术的发展和成熟,太阳能必将成为解决人类能源问题的重要方法之一。我们有理由相信,在不久的将来,随着孤岛效应检测技术的进步,分布式并网光伏发电必将有更为广泛的应用。 [科]
【参考文献】
[1]刘芙蓉.并网型户用光伏系统的孤岛检测技术研究.华中科技大学博士论文,2008.
[2]李盛伟.微型电网故障分析及电能质量控制技术研究.天津大学硕士论文,2009.
[3]赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究.合肥工业大学博士论文,2003.
[4]胡希文.分布式发电孤岛效应研究.中国矿业大学硕士论文,2010.
论文摘要:农村作为社会的结构,总是随着农村社会经济,农业生产和人们生活的需要,以能源为动力作为物质基础的。因此,开展以农村为主的农村能源综合建设,特别是把农村节能工作列入到规划中,加强节能管理和提高能源的利用率,使万元产值能耗达到同行业的先进水平,是一项非常重要的工作。农村能源的综合建设,一定要全面贯彻落实国家的能源建设方针:“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”、“开发与节约并重”。充分依靠科技进步,把农村能源产业发展和服务体系建设作为重要的工作内容。特别是对新能源的开发利用抓紧抓实,因为它是一项功在当代,利在千秋的大事。具有十分重要的生态效益、经济效益和社会效益。因此,农村能源建设是一项伟大的事业,具有光辉的发展前景。
搞好农村能源综合建设:一是建立建全组织机构;二是加强对农村能源综合建设的领导;三是加大对农村能源建设的资金投入;四是充分依靠科技进步;五是加强农村能源产业和服务体系建设,适应市场经济的需求;六是加大对科技、管理和服务人才的培训;七是不断地深化改革,端正指导思想,加强法制建设方向;八是抓点带面不断开拓新领域,使新能源和农村能源的建设工作向高层次发展。
1 农村能源环境保护与农村能源建设
农村环境问题,是当今农村发展面临的重大问题,环境质量的恶化,对农业生物、农业生产和农村居民构成了严重的威胁。环境问题可分为生态破坏和环境污染两大类,农村地区能源的开发利用与这两类环境问题都有密切的关系。能源不但给农村提供了动力,而且带来了生活的文明和社会的进步,但也影响了农村的环境。如新柴的消耗量方面,19世纪以前,由于需求量不大,砍伐情况并不严重,保持了生态的平衡,没有产生污染现象。而在最近的百多年来,由于人口的急剧增加,使得生物质能源供不应求,使生态和污染方面都出现了问题。由于矿物能源的大量开发和使用,也为农村带来了严重的能源环境问题。由于能源废弃物的大量排放,对农村和能源经济的发展以及人们的健康等都造成严重的危害和重大的损失。
2 矿物能源的开发利用对农村环境的重要影响
矿物能源的开发,包含了开采、贮运、加工、转换到消费。在这全过程中,都会对环境造成污染和危害。如煤在开采过程中,首先是开采占地,它破坏了地表的生态系统,影响了农业生产。另外井工开采易造成地表的沉降或裂缝并改变水体形态及渗漏而影响农田灌溉,同时也破坏了地下水资源。另一方面开采时的排污以液体、气体、固体同时存在,如酸性矿井水、泥浆、瓦斯、煤矸石等。在运输和贮存过程中,特别经数次堆放,会造成自燃、流失等大气污染,在煤炭的燃烧利用过程中,又会排放大量的二氧化碳、二氧化硫、粉尘和灰渣,造成了严重的环境污染等。又如水陆石油的开发会造成海水域的严重污染,影响水产业的发展和造成农田的污染。石油在燃烧时也会排放大量的有害气体,对环境造成一定的影响。 转贴于
3 可再生能源的开发利用对环境造成的影响
(1)生物质能源开发利用对环境的影响是:采伐对环境的影响,如导致资源的枯竭,植被破坏,水土流失和破坏生态平衡;秸杆等大量燃烧,导致土壤肥力减退、农业减产等。如木柴在燃烧时会排出一氧化碳、二氧化碳,不充分时会排放大量尘烟和颗粒造成严重的大气污染。
(2)自然能源开发利用对环境的影响是:自然能源如水能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、海洋能等。由于不同的能源各自的物理化学性质开发利用的方式不同,也会造成不同程度的环境影响,如水能在开发利用发电时造成的河川自然环境和生态系统变化的影响。库区大面积淹没及周围生态、自然环境、地表、土质、农业生物等影响。地热能的开发利用,在用地热发电时,由于开发利用过程中废热污染和排放的硫化氢、二氧化碳、甲烷、汞等。特别是其中的硫化氢在高浓度时会致人死亡。利用潮汐能发电时会造成海域的污染等。在太阳能大规模集中开发利用的地区,可能会造成太阳能的回流,影响局部环境的变化,如气候变化和生态失衡。太阳能电池在生产过程中,需要采用大量的有毒和可燃性气体,如三氢四磷、四硫化硅等。会对居民带来危害。开发利用风能发电时,会造成噪声的危害等。
因此,在开发利用自然能源时,必须充分考虑对局部环境的危害,并制订出预防措施。
4 几个重要的能源环境问题
(1)气候变化。近百年来,地球气候已发生明显变化,主要是全球变暖,其原因就是温室效应。而二氧化碳是引起温室效应的主要气体。温室效应带来的对环境的影响主要是极地冰雪的部分融化、海水变暖和膨胀,海平面上升使沿海居民的安全受到危协。另外带来的是干旱和沙漠化的扩大、旱涝频率上升和虫害增加等。
(2)酸雨的出现。
(3)主要是大气中的二氧化硫和氮氧化合物造成的。酸雨的出现,造成土壤酸化,肥力减退,农作物减产,森林衰亡,植被枯死,水体酸化和水产的影响等。
(4)臭氧层破坏。主要原因是氟里昂的大量使用,矿物能源的消费和生产化肥产生的氧化氮造成的可导致过量辐射的影响。
(5)烟雾。烟雾是燃烧含碳量高的燃料造成的烟雾污染,主要是煤的矿物能源消费排放的影响污染物占百分之八十,烟雾能反射和吸收太阳辐射,严重时会影响农作物的生长造成减产,也直接危害人的身体健康。
参考文献:
关键词:环境监测;保护;探讨
中图分类号:X83文献标识码:A文章编号:
我国正处于一个经济飞速发展、机遇和挑战并存的时期,一方面,社会主义市场经济为我国的经济建设提供了新的方向和道路,使我国的综合实力不断上升; 另一方面,环境保护的滞后性所带来的后果也是明显的――环境破坏严重,自然资源急剧减少。作为环境保护的主体,人类必须有意识地改变价值观念,正确衡量好经济发展和环境保护的尺度,在社会发展的过程中由此及彼,用发展的观点看问题,并主动承担自己的环境保护责任。只有这样,才能在充分利用市场经济的优势条件下发展经济,而不破坏环境的承载能力和恢复能力,有步骤地、可持续地实现人与自然的和谐发展。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。党的十七大明确提出要强化环境保护,发展低碳经济,实现人与自然和谐发展,这就要求环境监监测与保护工作能准确把握低碳经济发展要求,创新环境监测与保护
工作力度,提高环境监测与保护工作水平,促进经济社会又好又快发展。
1 低碳经济发展要求与特点
发展低碳经济,是一场涉及生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的全球性革命,又是全球经济不得不从高碳能源转向低碳能源的一个必然选择“。低碳技术”是“低碳经济”的支撑。“低碳观念”是“低碳经济”的行动指针。其中,低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。
减碳经济产业体系包括火电减排、新能源汽车、建筑节能、工业节能和循环经济、资源回收、环保设备和节能材料等。低碳经济是一种正在兴起的经济形态和发展模式,包含低碳产业、低碳技术、低碳城市、低碳生活等一系列新内容。它通过大幅度提高能源利用效率,大规模使用可再生能源与低碳能源,大范围研发温室气体减排技术,建设低碳社会,维护生态平衡。
2 低碳约束对环境监测与保护的新要求
近年来,随着国家对环境保护工作重视程度的不断提高,特别是提出低碳经济发展模式,使得环境监测的任务越来越繁重。环境监测与保护工作必须要认真面对新形势,把握新要求 。
2.1 低碳约束下对环保的要求更高
根据国家统计局的数字,2008年我国的GDP能耗就是每万元人民币9.47吨标准煤,2000年是每万元人民币13.96吨标准煤,1990年是每万元人民币52.87吨标准煤,1980年每万元人民币132.6吨标准煤,可见完成碳目标还有很长的路要走。“十一五”规划要求到今年年底单位国民生产总值能源消耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%,要求通过努力,改善重点地区和城市的环境质量,控制温室气体排放,基本遏制生态环境恶化趋势。为此,国家采取了一系列措施,了节能减排综合性工作方案,从生产、流通、消费、分配等各个环节提出了45条政策措施。在低碳约束下,对环保的要求标准更高,更加严厉,以此来保证我国国民经济的健康发展和保护我国人民的健康和福利。
2.2 低碳约束下要求采取更加有力的环保措施
低碳约束要求将环境保护纳入国民经济与社会发展计划和年度计划,在经济发展中防治环境污染和生态破坏。严格对建设项目实行环境影响评价和“三同时”制度(建设项目的生产主体工程与防治污染设施同时设计、同时建设、同时投产使用)。现在,全国建设项目环评执行率和“三同时”执行率都达到95%以上。要进一步健全环境保护法律、法规和规章,使环境管理沿着法制化和规范化轨道发展。健全环境管理机构,从中央到省、市、县四级政府建立了环境管理机构,这些机构依法行使环境管理权利。
2.3 低碳约束下要求企业要大力进行节能减排升级改造
要实现低碳生产,就必须实行循环经济和清洁生产。我国已经了《循环经济促进法》和《清洁生产促进法》,在电力、钢铁、化工和轻工等许多行业,已开展了循环经济和清洁生产工作。要大力推动企业推广低碳生产,努力提高能源和资源利用效率、减少污染物的排放,切实保护生态环境。工业企业要加大环保技术改造力度,采用先进的技术和清洁生产工艺,提高资源、能源的利用率。各级环保部门要依据环保法律有关规定,对企业浪费能源和资源、严重污染环境的落后工艺和设备实行限期淘汰。环保部门要严密监控,确保企业在生产中应该采用无毒、无害或低毒、低害原料。
3 低碳约束下的环境监测与保护对策
低碳经济发展模式为企业发展、社会进步提出了新的要求,加强新形势下环境监测与保护工作,对提升环保水平,创建和谐生态环境,推动经济社会可持续发展意义重大。
3.1 要充分认真加强环境监督与保护的重要意义
要求各级、各部门乃至各行各业既要树立科学的发展观,在发展中促进生态环境保护,又要处理好眼前和长远利益、局部和全局利益的关系。良好的生态环境和充足的自然资源是经济增长的基础和条件。环境污染和资源短缺,必然反过来制约其经济增长,直接影响到区域经济增长的质量和效益。过去较长时期的粗放式的经济发展方式,往往把环境成本外部化,不考虑资源是否能够再生,生态环境的好坏与本乡镇、本部门、本行业有没有关系。而高成本、高消耗的工业扩张,是造成环境严重污染和资源浪费,导致资源短缺的主要根源。
3.2 加强队伍和制度建设提升监测能力
各级环保部门要着力打造一支高素质的监测服务队伍,根据国家及各地环境保护方面
的法律法规,结合实际,建立健全工作职责、制度,确保各项工作有章可循。强化监测体系建设,严格规范工作程序。以IS014001环境管理体系和计量认证要求规范各项监测工作,不断强化量化考核工作,完善实验室内日常质量管理,加强监测全程序的质量控制。全面提升监测人员业务素质。通过组织开展监测专业技能学习、监测分析论文比赛等业务竞赛活动,进一步提高监测队伍的业务水平。
3.3 抓好重点监测与专项监测工作
据初步测算,到2020年中国的一次能源需求量仍将达到44亿吨标准煤左右,对单位GDP二氧化碳排放下降目标要求极高。目前中国的城市化水平只有45%,按每年1个百分点的增速,需30年才能达到75%。随着人民生活水平和消费能力的提高,排放需求还将会进一步扩大,构成了未来控制温室气体排放的巨大挑战。因此,必须要创新监测模式,进一步做好碳排放的监测工作,尤其是加大对重点耗能企业的监测力度。要加大淘汰落后产能,关闭小火电、小炼钢、小水泥等措施促进实现节能降耗的目标。做好重点区域碳排放监测工作,确保控制温室气体排放处于安全约束范围。
参考文献:
[1] 李国刚,万本太.中国环境监测科技发展需求分析[J].中国环境监测,2010,(06).
【关键词】建筑节 建造成本 使用成本
1建筑节能在我国的现状。基于资源紧张、环境承载力薄弱的国情和受认识、体制、机制和经济发展水平等方面的影响,全国95%以上的既有建筑未进行节能设计,属于高能耗建筑,仅住宅及公共建筑的供暖空调能耗就占全国全年总用电量的近30%,在冬夏季节供热和空调使用高峰期,其用电量更高达42%左右。由于大气环境的破坏,近几年夏季高温季节及冬季严寒等恶劣天气不断的增多,如不改变现有建筑能耗状况,预计到2010年全国需电量将在现有基础上翻一番。资料显示,目前我国每年新增建筑面积均在6亿平方米左右,如果按照新建建筑全面实施节能65%的标准,建筑总量25%的既有建筑实现节能50%的目标计算,到2010年末,每年就可节约电量近420亿度,从而尽早实现我国建筑节能“十一五”规划目标。
2建筑节能的当务之急
2.1 制定基本政策,夯实建筑节能基础要加大国家建筑节能的相关法律法规建设,制定详细的实施细则和评价标准,加大行政执法力度,为建筑节能打造良好的市场环境。为全面掌握我国建筑能耗实际状况,做好建筑能耗统计、监测、考核工作,住房和城乡建设部组织起草了《建筑能耗和节能信息统计体系实施方案》、《建筑节能监测体系实施方案》、《建筑节能考核体系实施方案》,修订了《民用建筑能耗和节能信息统计报表制度》。这些举措为建筑节能工作在我国的全面展开和高效发展打下了坚实的基础。
2.2 研究激励政策,助推建筑节能发展建筑节能归根到底还是要通过经济利益驱动才会有持久的发展动力。国家应对涉及建筑节能的新技术、新建材的研究和推广应用在创新投融资体制、设立建筑节能专项应用和奖励资金、建立和完善建筑节能的经济和税收激励政策方面进行积极应对。
2.3 强化系统管理,为建筑节能提供保证建设项目全寿命历经立项、建造、使用等不同阶段,过程漫长,涉及到建设单位、业主等多方利益,建造、使用成本控制涉及面广,单靠个人或企业难以调控。因此,要扭转只重视建造成本控制,轻视使用成本控制的状况,推行节能建筑、建设节约型社会,必须进行工程项目全过程成本控制,要依靠政府部门的行政行为,全面立法,出台相关的经济激励政策,确立合理的设计规范,大力推广新技术、新材料的运用,将建设项目的使用成本控制工作强制实施于项目的决策、建造、实施及使用的每个阶段。
2.4 加强科技创新,促进建筑节能产业提速建筑技术和建筑产品的发展都与建筑节能的发展密不可分。在建筑节能产业方面,不仅要围绕建筑围护系统以及空调、照明等设备系统开展节能,还应大力推进科技创新,应以可再生能源开发利用技术领域为重点,加强太阳能、风能、地热等可再生能源利用系统在建筑领域的应用研究与推广,开展具有自主知识产权的科技创新,实现建筑的可持续发展。
3建筑节能与建筑造价
3.1 “全过程成本”的节能建筑造价管理思想 。建筑工程“全过程成本”是指建筑物的一次性建造成本和整个使用(正常使用寿命)期内的消耗、维护运行(即使用)成本两部分的费用总和。当前我国在工程建设领域中全面实施了严格的造价控制,即从建设项目的立项开始直至项目达产投入使用,在各个阶段设立了不同的造价控制标准和方法,对控制建设项目的建造成本发挥了极大地作用,但对建设项目的使用成本的认识、控制方面力度不够,造成我国目前有430亿余平方米的既有建筑基本上都是不节能的。数据显示我国北方采暖地区每平方米建筑消耗22.4公斤的标准煤,是目前德国的2.5倍,由此造成的使用成本的高企和巨大的资源浪费则可窥斑见豹。因此工程造价管理必须扭转当前仅重视建造成本控制、轻视使用成本控制的状况,要建立全面工程造价节能减排的监管体系,完善全面工程造价的节能指标体系,强化节能建筑全面工程造价管理的监管工作。
3.2 节能投资的经济效益分析 。采取建筑节能措施会导致建筑造价的上升,一般的,新建节能建筑的造价要比非节能的同类建筑的建造成本增加10%左右,节能投资(为节能而增加的工程造价)主要花费在建筑物的屋顶、外墙、外窗三大部位。研究表明,六层框架建筑是节能建筑与传统建筑土建造价的分水岭,节能建筑超过六层以后,建筑成本不断下降,价格优势突显;从总体来看,节能在材料和施工上增加的绝对费用以及在整个工程造价中增加的比重不高。
3.3 工程造价管理应对建筑节能的改革建筑工程离不开工程造价控制,建设节能型建筑更需要对节能投资及工程建造成本、使用成本进行全过程的管理和控制。节能建筑需要全面的工程造价管理,应对建筑节能,工程造价管理主要应从以下几方面实施改革:①要树立“全过程成本”的节能建筑造价管理思想。从“全过程成本”的角度来看,节能建筑的成本有建造成本和使用成本两部分,从其主体来看涉及建设方、施工方和使用方,从其全寿命来看分建造期和使用期两个阶段,从其内容来看涉及到节地、节能、节水、节材、环境质量、智能化技术等,从其专业来看涉及到更复杂的新技术、新材料、新设备、新工艺,节能建筑涉及的投资资金更大。单纯的工程量清单计价或预结算编制、审查式的、仅偏重工程建造成本的造价管理已经不能适应节能建筑的要求,必须开拓思路,树立“全过程成本”管理意识,紧跟行业新技术、及时反馈行业变化,为建设提供工程造价全面透明、完整、高效、准确的信息服务,是进行工程造价管理工作改革的当务之急。②要建立主动控制、动态管理的造价管理体系。在贯彻“全过程成本”工程造价控制的原则下,要大力改革节能建筑的工程造价内容组成,丰富和完善节能建筑建设需要的投资估算、概算定额、预结算定额、费用定额等,建立适应节能建筑工程造价经济核算、费用管理的计价体系。要选定适合当地建筑节能的、符合节能减排要求的新技术、新工艺、新设备和新材料加以推广和应用,为节能建筑构建节能工程造价的全面、动态、合理的技术和经济体系,为建筑市场提供工程造价核算的法律依据。③要提高节能建筑工程造价管理水平。在造价管理工作中要提高服务意识,改变工作方法,充分发挥桥梁和纽带作用,为节能建筑各主体如设计、施工、监理、造价、节能材料供应商等建立节能建筑全面工程造价信息监管和互动平台,变事后监管为事前控制;充分发挥政府机构的信息优势,建立节能新材料、新技术、新工艺、新设备推介平台,推广国家建筑节能政策和方法,变静态管理为动态控制;根据节能减排的要求完善适合当地使用的节能建筑工程技术经济体系,变被动管理为主动服务,为节能建筑的建设提供全面工程造价服务。
随着深海远洋开发战略的持续推进,我国海洋经济得以快速发展,给我国海洋工程装备建设和深海油气开发提供了巨大的市场机遇[1]。海洋工程装备设计、制造技术实力提升,为中国成为海洋强国提供了重要保障。海洋工程研究生教育质量是关乎国家海洋综合实力提升的关键,因此对海洋工程专业研究生的培养提出了更高的要求[2]。
浙江海洋大学海洋工程研究生学位点,隶属于船舶与海洋工程学院,近年来发展迅速,学位点按照“内涵发展,目标引领”的办学方针,把提高研究生竞争力和教师影响力作为学院发展的重要指导思想,立足人才培养和学科水平提升这两个基本点,进一步增强学院办学实力和学科竞争力,更好地服务浙江舟山群岛新区的建设发展和国家海洋强国战略。基于浙江海洋大学海洋工程硕士研究生教育的实践和存在的问题,在吸取国内外成功经验的基础上,探讨海洋工程研究生培养模式的创新点,以期提高海洋工程研究生培养的质量。
一、海洋工程学位点简介
海洋工程学术学位点围绕产业现实发展需要,开展了海洋装备设施研究。海洋工程学位点从无到有,研究生规模稳步发展。研究生培养质量稳步提升,学位点管理逐步规范。通过近年的全面建设,学科团队合作能力不断加强,成员业务水平不断提高,在国内的影响力不断增强,学术水平快速发展,学科排名大大提前。
二、提升研究生培养质量的措施
(一)完善研究生培养体系
研究生学科方向的设置,要根据各学科、专业的实际情况,充分发挥自己的优势和特长,同时考虑到社会对该学科的实际需要 [3]。浙江海洋大学的海洋工程专业主要开展离岸海洋工程结构设计、海洋可再生能源开发与利用以及海洋结构物水动力分析等领域的研究。
一直以来,船舶与海洋工程学院在对研究生培养进行改革和完善的过程中,根据各学位点的情况将研究方向和课程设置作为重点,鼓励教师积极申报学位点建设项目[4]。
(二)深化课程教学改革
海洋工程硕士点设置合理的课程体系,适当提高实践课的比重,增加专业选修课程的科目和学时数[5]。研究生授课教师切实转变教学方式,增加启发式、参与式、讨论式的教学,培养研究生运用知识、解决问题、探索思维的能力。
以海洋工程研究生必修的专业课《海底管道工程》课程为例,课程主要讲述海底管道构造、海底管道施工方法、施工方式及实际工程应用。通过讲授拟出版自编教材、参观海工装备的制造现场、观看世界著名企业海底管道施工视频,让学生在有限的课程实践中,获得了最全面的专业课程知识。研究生通过对海底管道现场不同施工方法的对比,掌握基本施工技术流程,并从中学会了综合分析设计方法。
(三)强化导师队伍建设
导师的学术能力、科研水平高低直接影响到整个研究生培养体系[6]。目前,学科现有教职工23人,包括10名教授、12名博士、1名博士生导师、16名硕士生导师,3名浙江省151人才工程人才,3名浙江省中青年学科带头人,1名省教学名师。
学院高度重视中青年导师的培养,加强岗位培训,使他们了解研究生管理、培养制度,树立良好的教学培养观念,同时组织有经验丰富的教授对中青年硕导进行传、帮、带培养。有计划选送理论水平不高的教师到国内外优秀院校进修,选派工程实践经验缺乏的青年教师到海洋工程企业进行技术职位挂职锻炼。
科研能力是衡量中青年导师素质的重要方面,因此要进一步提高中青年导师的科研能力。学院应积极鼓励中青年人才申报各类科研课题,持续加强与企事业单位的合作,为中青年导师参与企事业单位的技术研究合作提供平台。以我校海洋工程硕士学位点为例,中青年导师安排到太平洋海洋工程(舟山)有限公司挂职,参与建造海洋钻探生活辅助平台的设计,赴金海重工集团协助90米自升式海工作业平台的研发。导师通过参与工程实践,提高了自身解决工程实际问题的能力,稳定了科研合作基地,促进了产学研合作,同时培养了一批具备学术理论和工程实践的导师队伍。
(四)搭建学术交流平台
高水平的研究生学术交流平台,对促进研究生的持续成长成才、提高研究生的社会责任感和创新实践能力,具有重要的现实意义[7]。海洋工程学位点在搭建学术交流平台方面别出心裁,具体措施如下:
1.完善研究生学术交流制度。导师应定期与指导的学生交流探讨。通过举办高质量的学术讲座,鼓励不同的学科思维理念进行交流和碰撞,并积极选派研究生参加海内外的高水平学术会议。
2.拓展研究生的国际视野,定期邀请高水平的海洋工程专家为研究生举行讲座报告。组织优秀学生赴哈尔滨工业大学(威海)、台湾海洋大学、日本东京海洋大学等院校交换学习,学院组织开展过中俄友好船舶与海洋工程报告会、我校与俄罗斯圣彼得堡国立海洋技术大学、芬兰阿尔托大学的中俄芬船舶与海洋工程师生学术交流会。
(五)构建实践创新体系
培养质量是提升海洋工程硕士研究生教育水平的核心。建立研究生实验平台、提高实验教学条件、加强建设研究生实验平台是巩固和提高研究生培养质量的当务之急[8]。
1.建立研究生实验平台
船舶与海洋工程学院在平台建设方面成效显著。该学院在浙江省船舶工程重点实验室的原有基础上,新增了浙江海洋大学江海通达新船型研发中心,2014年又独立申请并获批、立项了浙江省近海海洋工程技术重点实验室,实验平台建设成效显著。
2.建立产学研联合实践平台
产学研平台的建立为学生提供了平台,为企业提供了技术支持和高级人才。目前船舶与海洋工程学院与宁波市、温州市、台州市等相关政府部门,以及集团、欧华造船、日本常石集团(舟山)、金海重工等海洋工程企业,建立了多种形式的交流合作机制。
(六)规范培养活动的管理
学院不断规范海洋工程研究生教育的培养活动,严格执行研究生培养计划,保障各项教学内容的有序开展。学位点为不断提高海洋工程硕士研究生学位论文水平,在课程理论教学、开题报告、论文中期检查、自查预审、最终答辩等环节高标准、严要求,不断提高学位论文的质量。
体现培养高质量研究生的标志是学术论文。论文是体现研究生科研能力和展示其学术水平的重要参考指标[9-11]。近三年来,船舶与海洋工程硕士点的学生发表科技论文96篇(生均1.78篇),其中英文文章17篇;海洋工程研究生学位论文盲审合格率为100%。
三、结束语
近年来,由于造船行业不景气,许多船厂将业务拓展至海洋工程装备的研发制造,逐渐走向高端领域,对海洋工程研究生的培养提出了更高的要求,因此探讨如何提升海洋工程研究生的培养质量有着深远的现实意义。学院重视研究生科研实践和创新能力培养,坚持育人为本、以德树人,深化研究生培养模式的改革,进一步加强平台建设,不断提升海洋工程的学科水平,提高研究生培养规模和质量,聚焦国家重大战略和发展需求,瞄准科技前沿,加强科教协同、产学研结合,努力建设一流的海洋工程专业的研究生教育。