低碳经济下材料科学发展研究论文

可持续发展的必由之路 近年来，能源短缺和环境污染问题成为世界关注的焦点问题，转变传统高能耗、高污染的经济增长方式，大力推进节能减排，发展以低能耗、低排放为标志的低碳经济，实现可持续发展，正在成为世界各国经济发展的共同选择。 作为发展中的大国，中国能源环境方面的问题尤其突出。2007年，觉的十七大报告首次提出了“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”的理念，为可持续发展指明了方向，也使人们更加关注低碳经济的崛起。低碳经济实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济的发展模式，为节能减排、发展循环经济、构建和谐社会提供了操作性诠释，是落实科学发展观、建立节约型社会的综合创新与实践，完全符合十七大报告提出的发展思路，是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。马学禄指出，应注重资源、能源、环境三要素的边界效应。他说，面对能源和环境的双重威胁，必须深刻反思西方科学理性主义背景下的消费拉动需求、推动经济增长的理论的弊端。寻找出一条更加注重资源、能源、环境边界效应的经济增长方式、探寻新经济理论的时代已经到来。人的生存过程，就是消费能源，向自然排放危害环境物质的过程。二氧化碳是人类消费能源、资源的必然产物，也是造成温室效应、环境问题的罪魁祸首。随着人口数量的增大和活动能量的急骤膨胀，人类的活动已经危及到自身生存的基础。有资料显示，作为世界第一大能源消耗国，美国以世界6%的人口消耗了世界30%的能源。而我国的单位GDP能耗是日本的8倍，人口是美国的好几倍，按照这种发展模式，我们缺乏持久的创新能力，环境恶化和能源短缺将是今后50年我国发展过程中最大的瓶颈。实行节能节排，实现低碳发展，构建生态文明社会，已经成为不可逆转的趋势。由世界银行前首席经济学家尼古拉斯斯特恩牵头的《斯特恩报告》指出，全球以每年GDP1%的投入，可以避免将来每年GDP5%～20%的损失，呼吁全球向低碳经济转型。2007年7月，美国参议院提出了《低碳经济法案》，表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择。德国则希望在2020年，国内的低碳产业要超过其汽车产业。向低碳经济转型已经成为世界经济发展的大趋势。作为一个高能耗国家，我们需要从节能减排、低碳发展的内在规律出发，找到我国巨大社会浪费和环境污染的本源。必须摒弃只关注诸如建筑节能、煤的高效利用等“用”的层面的具体技术问题，而忽视“体”的层面存在的痼疾，比如消费拉动经济增长理论的负面影响，城乡空间布局、国民生活方式等方面存在的巨大浪费等。因此，创新思维、改变观念，坚持体用结合，从全局观、系统论的角度出发，才能正确认识并加快低碳经济发展。1．倡导形成绿色消费、绿色经营的理念，形成低碳的生活方式。必须转变公众和社会的观念，做任何事都要适度适宜、合理节约。对于个人，要培养节约是美德的观念，彻底改变诸如餐饮浪费等与节能减排背道而驰的陋习；对于企业，则要推行绿色经营的理念，建立清洁生产机制和精益生产方式；国家引导企业将环保成本计入企业生产成本，帮助企业树立企业公民意识，解决节能减排没有效益的错误认识。2．解决潜藏在空间格局和社会发展格局中的重大浪费问题。有效的节能减排必须以工业相对集中为前提，工业相对集中才能产生专业化分工，提高效率，节省能源；同时催生集群创新，不断产生新技术、新工艺，从而减少物质消耗。3．培育静脉产业，建立完备的工业化体系。民众对循环经济体系的理解目前还处于表层，基本理解为废渣利用、尾气回收等等。真正的循环经济体系应如同人体系统一样，如果把工业制造系统比作人体的动脉系统，那么，我们使用过的工业制造物的回收再利用则应如人体的静脉系统一样。工业品的回收再利用———“静脉”产业应该是一个巨大的产业。4．大力发展低碳技术，解决自主创新成果和人才的匮乏问题。低碳技术包括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。必须强化自主创新能力，鼓励企业开发低碳技术和低碳产品，整合市场现有的低碳技术，加以迅速推广和应用。低碳经济的加快发展急需大量前沿科技人才与科技成果支撑。以新能源领域人才现状为例，目前，我国风电产业当中受到长期专业技术培训的人不超过50个。在中国《可再生能源法》实施两年后的今天，全国仅有华北电力大学建立了可再生能源学院。另外，传统的创新成果评价认证体系，存在对某些现有科学体系不能解释的成果无法认定的尴尬现实。未来的重大科技成果，很可能来自自学成才的科学工作者，面对现有科学体系不能解释的成果，应当采取“非共识性原则”结合实证的方法加以认定。5．加快文化创意产业建设。文化创意产业处于技术创新和研发等产业价值链的高端环节，是一种高附加值的产业和低碳消耗的绿色产业。大力发展文化创意服务业，能够为社会创造巨大的财富，同时避免了能源过度消耗和环境污染问题。6．从雨污分流入手，治理城市污染问题。我国的县级城市基本没有雨污分流的设施，大中城市雨污分流设施虽然投资量很大，实施却不够彻底，造成大量污水处理厂的劳动成果被不能彻底实施的雨污分流措施“一票否决”。7．从我国能源结构入手，抓住矛盾的主要方面，才能提高节能减排的效率。中国能源消耗形式主要为动力消耗、农村采暖和城市集中供暖消费、电能消费3种，其中大约有68%的能源是由各种能源转化为电能后被消费的。而我国电力系统普遍存在着低效率运行和严重能源浪费问题，尤其是在配电和用电两个环节，节能潜力总计为亿千瓦，占中国电能的20%。重点推广配电用电领域的重大自主创新项目，可极大提高节能减排效率。8．低碳经济之路的核心，是建立起我国乃至全球的可再生能源系统，最终实现由“高碳”时代到“低碳”时代的跨越，真正实现人与自然和谐发展。

低碳经济 摘要：当前，中国正处于把握经济增长机遇和进行低碳转型的两难选择之中。我们必须 既遵循经济社会发展与气候保护的一般规律，顺应发展低碳经济的潮流和趋势，同时还要根 据中国的基本国情和国家利益，寻找一条协调长期与短期利益、权衡各类政策目标、谋求双 赢的低碳发展路径。本文通过对低碳经济的概述及发展要求的分析，最终得出中国发展低碳 经济的几点策略。 一、 低碳经济概述 1.低碳经济概念 所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、 新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到 经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展低碳经济，一方面是积极承担 环境保护责任，完成国家节能降耗指标的要求；另一方面是调整经济结构，提高能源利用效 益，发展新兴工业，建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后 集约的发展模式的现实途径，是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。 2.低碳经济提出背景 “低碳经济”提出的大背景，是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人 口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识，不止是 烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害，大气中二氧化碳（CO2）浓度升高带来的全球气候变化 也已被确认为不争的事实。 在此背景下，“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”、“低 碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。而能源与经济以至价 值观实行大变革的结果，可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路，即：摈弃 20 世纪的传统 增长模式，直接应用新世纪的创新技术与创新机制，通过低碳经济模式与低碳生活方式，实 现社会可持续发展。 二、 发展低碳经济是我国可持续发展的内在要求 我们不能再以资源、能源高消耗和环境重污染来换取一时的经济增长了。如果还把GD P作为发展的全部，还以廉价资源或出口退税换取GDP；如果口袋里的钱多了，但生存的 环境恶化了，空气变脏了，水变黑了，就与发展的本意背离了，就与科学发展观的本质要求 相悖了。发展低碳经济更多的是转变发展方式，减轻单位GDP的资源和环境代价，通过向 自然资源投资来恢复和扩大资源存量， 运用生态学原理设计工艺与产业流程来提高资源效率， 使发展的成果更好地为人民所共享。 1. 发展低碳经济，是调整产业结构的重要途径。有一种误解认为，要发展低碳经济就要 抛弃钢铁、建材等高耗能的产业，因而不能发展低碳经济。但我国处于快速工业化和城市化 阶段，大规模的基础设施建设需要钢材(4358,)、水泥、电力等的供应保证，这些 “高碳”产业是新一轮经济增长的带动产业，也无法通过国际市场满足国内的巨大需求，这 些产业的发展有其合理性。要通过发展低碳经济，提高资源、能源的利用效率，降低经济的 碳强度，促进我国经济结构和工业结构优化升级。 2. 发展低碳经济，是我国优化能源结构的可行措施。煤多油少气不足的资源条件，决定 了我国在未来相当长一段时间内，煤炭仍将是主要一次性能源。煤炭属于“高碳”能源，我 国也没有廉价利用国际油气等“低碳”能源的条件。发展低碳经济，提高可再生能源比重， 可以有效地降低一次性能源消费的碳排放。 三、中国的低碳经济发展之路 近几年来，随着环境的破坏，气候变化将人类面临的资源与环境困局凸显得淋漓尽致， 目前所有国家都认为发展低碳经济是突破这一瓶颈的最终出路 纵观世界各国应对低碳经济发展所采取的行动，技术创新和制度创新是关键因素，政府 主导和企业参与是实施的主要形式。对中国来说，发展低碳经济可以从以下几个方面入手: 1. 转变经济发展方式，着力构建低碳发展产业。要按照党的十七大要求，努力实现经济 发展方式的三个转变，并将其作为关系国民经济全局的紧迫而重大的战略任务。推进产业结 构的战略性调整，大力发展高新技术产业和现代服务业，大力发展服务贸易，进一步强化抑 制高耗能和高排放产品的出口政策，努力开发和生产高附加值、低能耗产品，实现整个产业 结构的低碳化。 2. 用低碳理念规划和建设，开展低碳经济试点 建设低碳城市和基础设施。将低碳理念引入设计规范，合理规划城市功能区布局；在 建筑物的建设中，推广利用太阳能，尽可能利用自然通风采光，选用节能型取暖和制冷系统； 选用保温材料，倡导适宜装饰，杜绝毛坯房；在家庭推广使用节能灯和节能电器；在不影响 生活质量的同时，有效降低日常生活中的碳排放量。 重视低碳交通的发展方向。加强多种运输方式的衔接，建设形成机动车、自行车和行人 和谐的道路体系；建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率；加强智能管理系统建设， 实行现代化、智能化、科学化管理；研发混合燃料汽车、电动汽车等新能源汽车，使用柴油、 氢燃料等清洁能源，减轻交通运输对环境的压力。 总之，中国应该积极应对低碳经济，建立与低碳发展相适应的生产方式、消费模式和鼓 励低碳发展的国际国内政策、法律体系和市场机制，最终实现由“高碳”时代到“低碳”时 代的跨越 减少电力消耗能源成本 勾勒完美碳足迹随着于 2009 年 12 月 19 日召开的长达 13 天的哥本哈根世界气候大会的 结束，清晰地预示着低碳时代已经来临，所有的国家和企业都将很快地卷入到这 股低碳趋势的大潮中。而在 3 月份的两会上，低碳，环保也成为与会代表热议 的话题之一。 低碳经济可谓是这几年最热门的词汇之一，就在几年前，可能很多人根本都 没有听说过低碳经济这个名词， 可是到现在， 这个词汇却已经无处不在， 甚至 连 街坊邻居大妈的口中都会说出这个词汇。所谓低碳经济，就是以低能耗、低污染 为基础的绿色经济。其核心是推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技 术 和温室气体减排技术的开发和运用，促进整个社会经济朝向高能效、低能耗 和低碳排放的模式转型。 目前包括中国在内，世界上很多国家都已经在积极开展低碳经济，掀起一场 低碳经济的革命。 以我国为例， 不但在大力对能源行业进行产业结构调整， 加 增 风力发电、太阳能发电、核能发电等新兴能源的比重、降低火力发电比重，将能 源产业向低碳化、无碳化方向发展，而且还在积极地发展低碳的新材料、生命科 学、生物医药、信息网络、空间海洋开发和地质勘探等新兴行业，以实现 2020 年单位 GDP 碳排放比 2005 年减少 40%至 45%的重要承诺。 勾勒完美碳足迹 在低碳经济中，企业扮演着举足轻重的作用。这是因为企业和个人相比，无 疑具有更大的能源消耗和碳排放量， 同时作为个人， 一天的大部分时间也是在 企 业中度过，其能源消耗和碳排放的大小也同所在企业具有很大的关联性。因此， 为了积极参与到低碳经济，企业要从我做起，尽到企业的公民责任，从企业的各 个 方面都注意节能环保，描绘清晰的碳足迹。 最容易做到的，是企业可以按照国家要求控制好空调温度（夏天别太低，冬 天别太高） 以及多采用节能灯具等措施， 达到节能减排的效果。 更进一步， 是 则 加强对 IT 产品的碳足迹监控。随着企业办公自动化以及信息化的不断完善，企 业对 IT 产品的依赖性越来越强， 所拥有的 IT 设备也越来越多。 如果我们观察一 下就不难发现， 企业员工在单位中， 几乎大部分时间都是在利用各种 IT 设备 （如 电脑、打印机、网络等产品），企业也必须重点关注这些 IT 产品在节能减排中 的 重要作用。 实际上，随着电脑等产品在企业中的广泛普及，这些产品的碳排放在整个碳 排放的比重中也不断上升——数据显示，ICT 行业（信息通信技术行业，包 括 IT 行业和通信行业） 的碳排放在 2002 年是 亿吨的当量， 这个数字在 2020 年将很快攀升到 亿吨当量，占据整体碳排放的 4%。这无疑是个 庞大的 数字。作为企业，就必须选择那些绿色节能的 IT 产品、利用先进的信息技术来 降低能源消耗。 例如，企业可以选择机器整体的性能功耗比很高的电脑或者服务器，降低整 体功耗。 同时多考虑类似电源转换效率超过 90%的电脑和服务器产品， 这样 能 完美有效地降低电能消耗。或者，企业也可以用笔记本电脑代替台式机，从而降 低整体功耗。 而在企业网络环境的搭建上，企业也可以通过多种策略使其更绿色。例如， 企业可以多用无线局域网代替有线局域网， 这可以减少线缆， 降低能耗和环境 污 染。 更重要的是， 企业在网络设备的选择上要注意选择绿色产品——与 PC 相比， 交换机、路由器等网络设备多数需要 24 小时全天候运行，这就更要关注产品的 绿色节能特点。因此，采用能源效率高、热耗散低，极大减少能源消耗和电力成 本的惠普 ProCurve 系列网络产品，将能够极大提高投资回报，描绘出完美的 碳足迹。例如，惠普 ProCurve 网络产品带有可变速度的冷却风扇，这种节能设 计 可以实现高效冷却；分布式计算结构可根据交换机的部署规模进行调整，从 而优化电力消耗；而支持按每个端口进行远程管理，也能够减少电力消耗和能源 成本；针 对高达 55?C 左右的环境所采用的创新设计，可以减少外部冷却的需 要，从而大幅减少空调投放。 也正因为这些优异的节能减排特性，惠普 ProCurve 系列网络产品获得了 是业界最著名的网络产品评测机构：美国 Miercom 的“绿色认证”。该评测实验 室以极为苛刻的评测要求以及专业的评 测水平，在业界享有盛誉。 根据 Miercom 的评测结果，与行业平均水平相比，ProCurve 固定端口交 换机能源节省达 38%，而模块化交换机能源节省可高达 45%。 也许从数字上 看单一交换机所节省的能源是不引起注意的， 但如果以一个简单的企业网 （2300 个局域网接入端口和 3800 个数据中心交换机端口）为 例：ProCurve 能在 5 年内为客户节省近 46,000 美金的能源费用！ 这还仅仅是能源消耗部分， 如果将 ProCurve 业界领先的终身保修服务所带来 的收益计算在内，企业所节省的费 用将是相当可观的。 低碳，更进一步 需要指出的是，产品本身的绿色节能只是削减碳足迹的一个环节，因为产品 在生产、 包装以及运输过程当中都会伴随着二氧化碳排放的产生。 因此， 做一 个 合乎要求的绿色企业公民，同样需要在产品的生产制造、运输交付等环节考虑环 保因素。例如，在英国的一些超市已经开始试行“碳标签”，将各种商品在生产制 造当中所产生的二氧化碳总量进行测算并标识在商品上， 供消费者在选购时进行 参考。显然，这对产品供应商提出了更苛刻的要求。 在这个领域，已经有很多知名厂商开始行动起来，并在着力实施。仍旧以惠 普 ProCurve 为例，惠普在生产环节就要求采用低污染、可回收利用的材质； 在交付环节，则施了高效的包装和物流流程，旨在降低成本、燃料消耗和环境影 响。例如，ProCurve 产品的运输流程采用泡沫塑料托盘，而非木制托盘。这大 大降低了木材的用量，保护了森林资源，并降低了 80%的运输重量。ProCurve 还利用其全球回收 再利用设施重新使用这些托盘。 另外，惠普 ProCurve 交换机还能“模块化”地升级，并将电源、风扇托盘、 收发器等备件采用通用化设计，这使得企业客户不用淘汰原来的产品及备件，这 将大幅减少 电子垃圾的产生。而惠普 ProCurve 交换机还享有独一无二的终身 维修政策，这也可以延长设备使用寿命，间接地削减电子垃圾的产生。 值得一提的是，企业还应充分利用 IT 信息技术实现节能减排。比如企业可 以利用视频会议系统，和异地的分支或者商业伙伴进行重要事情的商议或会议 探讨， 这样不仅能避免因乘坐飞机、 火车等交通工具所带来的能源消耗和碳排放， 而且还能更及时地进行沟通，并大幅节约人员出差成本；企业也可以考虑虚拟化 技 术，减少企业服务器的采购量，从而降低能耗和废气排放。