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第二代能源系统解读信息时代

时间:2007-1-27栏目:石油能源论文

  人类文明的阶段是以工具为标志的。
  
  石器时代--当石器的出现,提高了原始人类狩猎的效率,正是由于狩猎效率的提高,改变了原始人类的饮食结构,蛋白质慑入量的增加,才使我们的大脑容量不断的扩大;
  
  农耕时代--铁器的出现,提高了农业耕种效率,农产品供应的增加带来了人类的农耕文明,为人口的不断增加,社会的进一步分工,城市的出现奠定了基础;
  
  工业时代--动力机的出现,将人类带入的工业文明,使各个生产环节的效率都得到了大幅度地提高;
  
  信息时代--今天,以因特网为标志的信息时代的到来,它将如何提高我们生产率的效率?如何改变我们未来的生活?
  
  其实,人类的各个文明阶段尽管是以工具为标志,但深层的原因却与能源有着极其深刻的因果关系。如果原始人类没有发现经火烧烤过的肉更加合口和易于消化,人类为什么要去狩猎?如果没有狩猎的需求,就很难说会有石器时代的出现;如果没有发现木炭可以达到更高的燃烧温度,以至能够进行金属的冶炼,就不可能有大量廉价的铁器为我们创造农耕文明;蒸汽机本身就是一个能源转换工具,它是基于人类对化石能源的利用,同时它的发明也是人类对能源利用认识的不断深入。那么信息时代与能源将有何种关联?将为我们的能源行业带来什么样的变化?
  
  那斯达克网络股的全军败北,所谓“新经济泡沫”的破灭并非说明信息时代是一个泡沫,它正是人类进入信息时代在认识上的一次升级。那些由计算机和网络通讯专家们创造的所谓“信息文明”的“新经济”,似乎要建立一个全新的时代,甚至提出“一切归零”的幼稚理念,正由于这种对传统生产系统和模式的认识匮乏,使他们只能停留在“虚拟”现实之中,他们创造的泡沫的破灭也就成为必然,但这并不意味着信息文明本身将会向他们的泡沫一样破灭。尽管人类的文明是以工具为标志的,但每个伟大的发明的出现,首先是提高原先生产方式和生产形态的效率,随后才能在原有基础上创造新的生产工具、方式和形态。如果它是凭空创造出来的,就必然成为泡沫。在石器时代之前,人类并非没有狩猎行为,仅仅是效率低下而已。铁器出现之前,人类也在耕种,在我国不是发现过石铲之类的农业耕种工具吗?美洲的玛雅人也曾创造过一个没有铁器的“玉米文明”.蒸汽机代替的是马车、牛犁、水利磨房和帆船等,也仅仅是提高了传统生产方式的效率,随后才出现飞机、潜水艇、电力、原子能、信息技术等新的生产工具、方式和形态。那么,在信息时代也应毫无例外,在其出现之初所有核心技术的作用将是提高传统工业、农业、商业等生产方式的效率,何况信息本身就是一种辅助性的生产工具。从能源的角度看,信息时代将如何提高其效率?
  
  现行能源系统的问题
  
  要搞清信息时代将如何提高能源系统的生产效率,能源将如何解释信息时代,就必须首先研究我们目前的能源系统的问题。
  
  能源如果能够被称之为一个“系统”,应该说还是从工业时代来临之后逐步建立起的。能源作为一个系统,它包含的范围极为广泛,但系统的核心主要是一次能源与二次能源与市场需求之间的结合部的关系,例如;煤炭--电力--用电设备和油气资源--动力燃料--动力设备等。
  
  现有的能源系统主要是以化石燃料构成的,核心是煤、石油和少量的天然气、以及核能。
  
  煤炭:目前,人类是将最好的煤炭资源作为能源的燃料,不仅需要质量好,还需要储量必须上规模。这种既有规模,又有质量的煤,对于中国而言,仅仅还能维持90余年,而那些“没有开采价值”的薄煤层资源,小煤矿资源,以及开采后废弃矿井中的煤炭、煤泥、煤矸石资源在中国却是一个巨大的有待利用的资源。煤炭生产的污染是巨大的,开采和加工煤炭还会浪费大量水资源,矿区地址塌陷和洗煤、选煤后的废弃物,造成土地的浪费和环境生态的恶化。
  
  石油:我国的人均石油资源非常匮乏,不到世界平均水平的一半,仅够维持20 余年。我国不得不从中东和北非大量进口原油,国家最基本的能源安全都难以保障,所以美国军方资助的兰德公司称:中国的能源安全是由美国保卫的。这严重制肘了中国的持续发展,也增加了与发达国家和其它发展中国家的利益摩擦。
  
  水电:大型水电设施的建设,对生态环境的干扰和破坏是巨大的,同时还带来了一系列的安全隐患。
  
  燃气:与中国的煤炭资源情况十分相似,成规模的大型工业化天然气田资源极为有限,那些小型的、分散的,被认为是“不具备工业开采价值”的资源却很多。此外,煤层气资源、矿井瓦斯资源却极为丰富,不仅没有得到利用,而且基本放空,成为温室气体。同时在采煤生产中,不断造成瓦斯爆炸,平均每年造千余名矿工丧命井下。
  
  运输:为了使大型工业化的煤矿能够得以利用,不得不投入巨额资金建设相应的铁路、公路、港口、运输船队、车队和运河等设施。它占用了大量土地资源、浪费了许多宝贵的液体燃料。
  
  电源:由于工业时代“规模效益”的规则,电力系统提高生产效率就必须建设大型火力发电厂,采用300MW、600MW或者更大的机组。这些电源点不仅因为过于集中排放,导致严重污染了大气环境,同时浪费了大量土地、淡水等资源。
  
  输变电:大型火电厂由于排放污染和资源配置的限制,必须远离城市和用电负荷中心,面临的直接问题就是如何将这样大量的电能加以利用。输变电需要建设大型升压站,远程超高压输电线路,再从500kVA、220kVA、110kVA、35kVA、10kVA、1kVA、380V直到220V层层降压进入用户。占用了大量土地建设输电走廊和变电站,同时造成电磁污染,还存在着严重的安全问题和大量电能损耗。
  
  调峰问题:为解决电力

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