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可以预见2013年中考，“热和能、能源与可持续发展”试题会呈现如下特点：①注重对基础知识和重点知识的考查，严格依据课程标准，以其中要求的核心知识与核心能力为主，不出偏、难、怪题。②注重与学生的生活环境相联系，选取大家都能接触到的东西来出题。③突出对实验探究过程的考查，着重在器材选择、实验原理、实验步骤、分析数据得出结论、合理评估上出题。④注重联系现代科技，反映科技发展的最新动态，让学生从中感受科技对社会的促进作用，培养学生的科学素养和科学精神。
（一）考点例析
【解析】茶叶吸水膨胀，不仅重力增大了，它排开水的体积也会增大，受到水的浮力增大，但浮力增大的幅度没有重力增大的幅度大，所以最终还是重力大于浮力而下沉。
温度越高，分子无规则运动的速度越快，茶叶吸水膨胀的速度就越快，从加水到下沉的时间就越短。
生活中“温度越高，扩散越快”的实例很多，如炒蛋比腌蛋咸得快；膏药热敷等。
【答案】增大温度越高，分子运动越快把衣服晒在阳光下容易干（合理即可）
【点评】本题从日常生活现象入手，将分子热运动的考查，与实验探究、现象分析、实际应用结合起来，变成一道综合应用题，一改以往的考查套路，其创新功力非同一般，读来使人眼前一亮。
考点2 物体的内能
【例2】（2012·泰安）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A.炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能
B.汽油机的压缩冲程中，主要是用热传递的方法增加了气缸内物质的内能
C.机械能为零的物体，内能一定也为零
D.汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容较大
【解析】一切物体在任何温度下都具有内能。内能和机械能是自然界中两种不同形式的能量。物体静止在水平地面上，且没有发生弹性形变时，其动能、重力势能、弹性势能均为零，机械能为零，但其内能必不为零。内能和机械能在一定条件下可以相互转化。
【答案】D
【点评】物体的内能大小与其质量、温度、体积、状态有关，质量相同的0℃水比0℃冰的内能大。
“温度高的物体，内能一定大”跟“物体的温度越高，内能越大”这两种说法看似差不多，其实前者不确定，不能仅凭温度高，就认定它的内能一定大，后者是确定的，温度越高，内能自然越来越大。
考点3 改变物体内能的方法
【例3】（2012·福州）下列实例中，属于机械能转化为内能的是（ ）
A.流星穿过大气层时发热发光
B.冬天，嘴对着双手哈气
C.汽油机的做功冲程
D.不锈钢汤勺放在热汤中
【解析】改变物体内能的方法有二，一是热传递，其本质是内能的转移；二是做功，其本质是内能和机械能的相互转化。
流星穿过大气层发热发光，这是机械能转化为内能的过程，汽油机的做功冲程是内能转化为机械能的过程。其余两个选项则属于热传递改变物体的内能。
【答案】A
【点评】解题时可先粗分一下，选项中哪些属于热传递改变物体的内能，哪些属于做功改变物体的内能，剔除一部分选项，然后对剩余选项再进行筛选。
考点4 物质的比热容
图52【例4】（2012·广州）水的比热容比煤油的大。如图52所示，用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热。图53中的哪一图线能反映该实验情况（ ）
图53【解析】图示加热方式，相同时间里，水和煤油吸收的热量相同，但由于水的比热容比煤油大，所以质量相同的水和煤油，吸收相同的热量时，煤油升高的温度比水大。我们应建立一个温度—时间图象，图C能真实反映实验情况。
【答案】C
【点评】与比热容相关的图象题，以前的中考题中出现不少，命题专家为不落俗套，进行了一些变化，给人感觉增色不少。
【例5】（2012·烟台）小明设计了如图54所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。
本实验采用两种实验方法，一是控制变量法，除控制烧杯、酒精灯规格相同外，还应控制水和食用油的质量、初温相同。二是转换法，通过相同酒精灯对液体加热时间的长短，来反映水和食用油吸收热量的多少。
环境问题是我国亟待解决的大问题。随着我国经济的持续增长和改革进程的不断深入，我国人民的生产和生活对重化工业产品的需求呈现出连年递增的趋势。这就为重化工业的快速发展壮大与能源基地的形成提供了先决条件。本文在以上的背景之下，通过深入研究我国的能源基地开发与运作过程中环境危害的原因，对能源开发过程中环境问题进行归类，在此基础上从制度层面、企业层面以及社会层面阐述了能源企业环境行为规范化建设的对策。本文的结论有助于为探讨我国环境保护的模式提供借鉴，能够积极推动我国能源与环境的和谐发展，具有比较好的理论价值与实践意义。
一、能源基地环境问题概述
（1）水污染。在能源基地的开发和建设中，由于钻井产生的废水废渣、洗井过程中产生的废液都是难以避免的，在这些废水废液和废渣中，含有不少铅、汞、硫化物等对环境带来危害的物质，这些废水如果重新注入地层或者任其自然蒸发弥散，则对环境的影响则不可小觑。（2）大气污染。能源基地的钻探和开发中，会泄露一些废气或者天然气，以及钻井设备排放的废气与烟尘，这些气体中往往含有大量的一氧化碳、硫化氢以及烃类污染物等，会对环境水体造成破坏，对当地的动植物以及居民产生健康危害。（3）废弃物污染。能源基地在开发勘探过程中，会产生一些诸如粉煤灰、污水沉淀物等固体废弃物。这些物质会对当地的植被带来不可挽回的伤害，对当地的环境造成破坏。
二、导致环境问题的成因简析
造成以上环境问题的原因是等方面的，概括来讲，主要包括：（1）法律方面的原因。能源基地为当地带来大量的税收，解决了很多就业问题，然而由于地方相关法律法规制度还有很多亟待完善之处，导致环境保护措施没有被严格的执行。（2）资金方面的原因。能源的开发需要大量的资金，因此能源基地对于资金的需求非常迫切，这就导致企业对于环境的投入少之又少，随着资金供需矛盾的加剧，环境问题日益突出。（3）公众方面的原因。社会公众对环境问题的重视是解决环保问题的巨大推动力量，而我国目前的能源基地往往地处偏远，当地居民还没有形成比较明确的环境意识，导致环境造成的严重危害一直存在。（4）企业方面的原因。企业逐利的特性决定了经济利益是其最终所追求的最大目标，因此企业往往将对于环保的投入当做额外支出的成本，因此企业缺乏对环境进行保护的动力。
三、能源基地与环境可持续发展策略
当前，我国的经济发展已经步入深水区，同时也完全进入了重化工飞速发展的阶段。通过能源基地的群集效应，能够显著增强能源产品的竞争力，控制成本，实现可持续健康发展。然而值得重视的是：我国由于历史的原因与行业的特殊性，能源产业多年来都因循着粗放发展的模式，直接的后果便是产品的科技含量低，环境破坏明显。结合以上所做的分析，本文给出以下的可持续发展策略。（1）能源基地制度层面的策略。首先应该结合能源基地与环境保护之间的关系，构建一套完善的企业环境行为评价指标体系，用以周期性地对能源基地企业的环境行为进行量化评估，对不合格的部分给予处理，并提出整改期限。还应构建顺畅的政府—公众沟通机制，使企业的环境信息能够在第一时间被政府所掌握，从而形成有效的环保机制。（2）能源基地企业层面的策略。能源基地的企业结合自身对环境的影响，应该积极进行环境保护技术的研发创新，通过自主创新和引进新技术来探索适合的能源技术和先进的减排技术，以多元化融资渠道来支持企业进行技术创新和环境保护。（3）能源基地公众层面的策略。首先应该提升能源企业员工本身的环境保护意识，还应该积极结合各类媒介，通过对环保理念的宣传来引起大众对于环保问题的关注度。在能源基地的企业间形成正面的舆论导向，进而发动群众对基地企业进行有效的监督，督促企业积极进行环保的整改和落实。
我国各个地区能源基地的建立，对环境的污染与危害也逐渐进入到人们的视野，为了切实改善能源基地对环境的危害与影响，应该结合地区现状与能源基地的生产特点，进行深入的原因分析，并结合具体的原因给出具备科学性的解决方案，从而实现能源行业的可持续发展，实现绿色GDP。
Abstract：China’s energy and energy legal construction are advancing along the road of sustainable development. The reality of China’s energy development requires the optimization of energy structure，exploitation and utilization of energy，especially the new and renewable energy. However，both advantages and disadvantage exist in the exploitation and utilization. To reasonably exploit and utilize the energy，China must persist in sustainable development principle and establish relevantly mature legal system that focuses on reasonable energy structure，protection and innovation of energy technology，risk resolution of energy safety，and proper adjustment and intervention of energy market.
Key words：sustainable development；energy development；legal system construction
一、可持续发展：中国能源发展及能源法制之路
1992年6月，在巴西召开的“联合国环境与发展会议”上，183个国家的政府首脑签署了五个实现和贯彻可持续发展的国际文件，其中《21世纪议程》已成为可持续发展的行动纲领。但是，《21世纪议程》并未直接对能源的使用提出明确的义务要求，而只是在交通通信部分的文本中提及需要更有效更环保地使用能源(注：《21世纪议程》第7.5段建议“在人类居住的地方促进可持续性能源和交通系统”。)。为了弥补这种缺憾，在事隔十年后的2002年9月4日，可持续发展世界峰会在南非约翰内斯堡通过了《联合国可持续发展世界峰会实施计划》(又称《约翰内斯堡实施计划》)，该实施计划规定了《21世纪议程》遗漏的能源建议，将能源政策作为可持续发展议程中的核心部分，各国同意采取联合行动“以充分增进人们获得可靠廉价能源服务的机会以及实现在2015年前使贫困人口减少一半的目标”。为此，各国一致赞同以下六项优先性建议：①“加强使用可靠、廉价、经济上可行、社会上可接受且无害环境的能源服务和资源”。这就要求加速研究氢燃料电池技术，广泛使用风能和太阳能，或在山区建设适宜的小水电设施。要达到这样的目标，各国必须“加强地区和国家合作，包括通过能力建设、财政和技术援助支持各国的努力”。②“进一步使用现代生物技术”。此项目承认将现存的农业或林业废料用做能源财富的机会，使生物质利用商业化，并在农村地区加以使用。③“支持转向使用较洁净的液态和气态燃料，这种使用被视为更加无害环境，社会上可接受且成本效率较高”。④“为了实现第一个建议目标，制定国家能源政策和管理框架，以帮助创造能源部门所需的经济、社会和体制条件”。⑤“加强国际和区域合作”以便实现上述目标并再次“特别注意农村和偏远地区”。⑥“加紧协助和促使贫穷人口获得上文所述的能源系统”(注：《约翰内斯堡实施计划》第8(a)(b)(c)(d)(e)(f)段，参见[澳]艾德里安·J·布拉德布鲁克、[美]理查德·L·奥汀格主编的《能源法与可持续发展》，曹明德、邵方、王圣礼译，法律出版社2005年版，“原著序言Ι”第10-11页。)。《约翰内斯堡可持续发展宣言》及《约翰内斯堡实施计划》为世界各国的能源发展及法制建设指明了方向：应该坚持可持续发展原则，避免功利性的短期经济目标；应该实行能源与环境、生态和经济发展相协调的政策；应该利用经济和技术资源使用新能源和可再生能源(如太阳能、风能、氢能等)。
1994年我国制定了《中国21世纪议程》，对社会和经济的可持续发展以及资源的合理利用与保护确定了总的指导思想、发展模式和具体行动纲领。但是，《中国21世纪议程》只是规定对开发利用清洁能源在税收、信贷和价格方面给予优惠(注：《中国21世纪议程》在2.16段(d)项规定：对环境污染治理、开发利用清洁能源、废物综合利用和自然保护等社会公益性项目，在税收、信贷和价格等方面给以必要的优惠。)，这种规定未能全面和明确地确立能源发展的战略地位。然而，这种不明晰的状态很快就得到了矫正，中国的能源发展必须走可持续发展之路，这主要基于中国社会的经济发展背景和可持续发展的要义：一是中国经济自2003年进入新一轮高速增长周期以来，再次遭遇了能源瓶颈的限制。2005年，在政府宏观调控作用下，能源紧张的局面稍微得以缓解，但能源缺口依然存在。二是按照中国目前的发展速度，到2010年，中国石油需求量预计将达到3.5亿吨，其中50%左右需要进口。到2020年，中国石油需求量预计将为5亿吨，其中60%需要进口。未来中国石油对海外资源的过度依赖和国际市场极大的不可预测性，将给中国经济安全和可持续发展带来威胁。三是可持续发展对能源的要求。无论是经济的发展还是社会的发展，都要以一定的自然资源和生态环境作为前提和条件。如果其发展是以消耗浪费资源和自然生态环境的破坏为代价，实际上是以牺牲他人利益和后代人的利益而求得部分人的发展，这种发展是不符合可持续发展理念的。可持续发展“既不是经济发展或社会发展，也不是单指生态继续，而是指以经济—社会—自然为中心的复合系统，是使人类在不超越资源环境承载能力的条件下，促进经济发展，保持资源永续利用和提高生活质量”[1]。能源是人类赖以生存和发展的不可缺少的物质基础，如果能源的利用方式不合理，就会破坏环境和生态甚至威胁人类自身的生存。因而，可持续发展战略要求建立可持续的能源支持系统和对环境友好的能源利用方式。国家“十一五”规划明确了能源的可持续发展方向，着力提高能源效率、改善能源结构、强化能源储备，积极推进可再生能源和新能源的开发利用，以达到为国家总体发展战略服务的目的。“能源战略的根本目标，就是要支持和保证中国社会经济发展目标的顺利实现。一是支持年均7.5%左右的经济增长速度和人民群众日益增长的能源消费需求；二是能源的生产、消费与人口资源环境相协调；三是提高能源供给的安全性。”[2]基于国家发展改革委2007年4月《能源发展“十一五”规划》的规定：十一五期间应“贯彻落实节约优先、立足国内、多元发展、保护环境、加强国际互利合作的能源战略，努力构筑稳定、经济、清洁的能源体系，以能源的可持续发展支持我国经济社会可持续发展。”可见，“十一五”期间能源将依循可持续发展理念而发展，并且与我国经济社会的可持续发展相一致。在能源建设方面，其总体安排是：有序发展煤炭；加快开发石油天然气；在保护环境和做好移民工作的前提下积极开发水电，优化发展火电，推进核电建设；大力发展可再生能源。此种能源建设的总体安排，必须要有法制的支撑和法律的规制。因此，与之相适应的能源法制亦应“与时俱进”。
但是，与能源相关的法律如《节能法》、《煤炭法》、《电力法》等皆是在“九五”期间制定并实施的，由于当时可持续发展所需要的体制和机制条件尚不完备，因而，在法的规范和制度上未能体现可持续发展的丰富内涵。现阶段，能源法制建设应符合能源、经济、社会和环境协调发展的目标，2005年通过的《中华人民共和国可再生能源法》尽管是在这一大背景之下制定的，体现了可持续发展理念，但是由于过于原则而不具有操作性和具体适用性。目前，国家有关部门正在加快《能源法》的研究和起草，同时在抓紧《石油天然气法》、《国家石油储备管理条例》研究起草的前期准备，正在修订《煤炭法》、《电力法》、《节能法》和《节能用电管理法》等法律法规，这一系列的立法工作将有助于全面推进我国能源领域的法制建设。
随着我国改革开放政策的实施，我国的经济得到了大力的发展，但是在经济增长的情况下，消耗了大量的煤炭以及石油资源，每年消耗的一次能源占世界的首位，不仅使我国的一次能源储存量大大的降低了，同时还引发了各种各样的环境问题。而且，我国人口众多，虽然资源储量较多，但是平均到每个人身上就非常的少，根据调查可以发现，我国的各种一次能源的储存量都在世界的前列，而当平均分给每个人时，就会处在中下游的位置。在这种情况下，开发出新能源来代替传统的一次能源，将当前阶段中存在的这些问题进行解决具有重要的意义，同时满足我国可持续发展的观念。
1 新能源的发展现状
1.1 风能的发展现状
我国最开始对风能进行研究是在19世纪80年代，经过了初期示范阶段以及产业化建设阶段，使风能的利用效率不断的增加。到了20世纪初期，国家对风能的开发越来越重视，加大了对风力发电的支持力度，降低了小型风力发电站的审批要求，促使风能的利用得到了高速的发展，在之后的几年当中，使用风能产生出的电力能源成倍的增长，具相关报道统计，我国2000年的风力装机容量还不到1000MW，到了2009年，风力装机容量达到了17650MW，而到了2015年，我的风力装机容量达到了432420MW，在15年的时间内整整提高了400多倍，达到了世界的首位[1]。
1.2 太阳能的发展现状
我国对太阳能的研究相对较早，在19世纪50年代末期就开始对其进行研究，在刚开始的研究中，主要是为了卫星、火箭的发射而研究的，而对太阳能进行大范围的研究是在20世纪70年代后期，研究出了利用太阳能来进行加热的设备―太阳能热水器，这时的太阳能热水器技术相对较低，生产效率不高，就没有被广泛的推广，而随着对科学技术的研究，与太阳能相关的技术不断地发展，不仅使太阳能热水器技术不断地发展，同时还出现了其他各种与太阳能有关的技术，如光伏发电，在2015年，我国的太阳能发电装机容量达到了28.05GW，年发电量为2500亿kW.h，节省了2.25亿吨煤炭的使用[2]。
1.3 核能的发展现状
我国是在19世纪80年代末开始对核能进行研究的，相对与西方发达国家而言，我国的起步非常的晚，通过不断地学习、引进国外的现今技术，在1984年就开始建设秦山核电站，并与1991年正式的投入运行，在1987年建设大亚湾核电站，并与1994年正式的投入运行，为我国对核能的研究提供了良好的依据。在我国当前阶段中，共有核电站6所，现役核电机组30个，每年会产生1689.93亿kW.h的电量，节约了我国14079万吨煤炭的使用，排放污染物减少了15000余万吨[3]。
2 新能源的发展策略
2.1 风能的发展策略
经过了30多年对风能的研究，已经发展到了相对较为完善的阶段中，在这种情况下，为了能够对风能更好的利用，就可以对海上风能进行研究。我国地处亚洲的东南部，东南方向与太平洋接触，海岸线长达3.2万公里，海域总面积达480万平方公里，海洋中的风力能源非常高，是陆地风力能源的数倍，在这种情况下，我国在2010年就在上海安装了发电机组，试运行了海上风力能源发电，为我国风能的发展提供了良好的依据。
2.2 太阳能的发展策略
在当前阶段中，对太阳能的利用主要就是光伏发电系统，这一系统对天气的要求较高，在阴雨天气或者是夜间时，该系统就会停止运行。因此，在上世纪60年代末期，美国就提出了建造宇宙太阳能发电卫星的设想，在卫星上安装相应的太阳能转换设备，通过卫星将太阳能转换设备发射到太空中，直接在宇宙中对太阳能进行处理，使其变成人们能够使用的电能，并通过一定的方式传回地面，提供给人们进行使用，虽然在当前阶段这还是一项理论，但是随着科学技术的发展这一理论一定会成为现实。
2.3 核能的发展策略
随着对核能的不断应用，我国就对核能的应用进行了规划，在规划中要求了到2030年，核电站总装机量应大于60000MW，在这种情况下，为了使其满足规划中的要求，每年就需要使用6000吨以上的铀燃料，而我国当前阶段对铀燃料处理中，每年只能处理100吨，而与6000吨的数量差距很明显，因此，就要加强对铀燃料处理技术的研究，使我国铀燃料能够跟上使用的步伐[3]。
3 结语
综上所述，新能源包括了风能、核能、太阳能等，这些新能源使用将可以取代一部分传统的一次能源的使用，有效的对环境做出了保护。但是在当前阶段中，处于刚刚起步的阶段中，不论是在技术上还是研究成果上，与西方发达国际相比差距非常的明显，并且在我国当前阶段的发展中，还是以能源的消耗为主，每年消耗的资源非常的多，使煤炭、石油等一次能源的使用已经不能满足社会发展的要求。因此，就要加强对新能源进行研究，为社会的发展提供良好的帮助。
参考文献：
[1]仝鹏，许正权，李天博.我国新能源汽车行业现状分析与发展策略研究――基于产品保证的视角[J].价值工程，2016，02（19）：48-52.
这一天，从世界22个国家和地区飞来了近400名能源专家汇集到北京友谊宾馆，探讨采用一种正在全世界兴起的新型能源利用方式--“分布式能源”技术能否帮助中国实现可持续发展的战略目标。
一座飞起的大山
许多年前，现任的北京市长曾经有一个经典的比喻，与中国相比四小龙是几块石头，石头飞过来虽然可怕，但一座山慢慢滚过来将会使你从心底震撼。然而，今天的中国已经不仅仅是一座滚动的大山，而是一座飞起来的大山，而且是一座比石头飞的更快的大山。
中国的崛起引起国际上的高度关注，全世界最想知道的就是这座飞起来的大山将按照什么轨迹，最终将飞向何方？正是因为某种担忧，能源专家们才从世界的四面八方聚集到北京。中国的资源能不能支撑中国的经济高速发展？实实在在已经成为全世界不得不面对的现实问题。长期以来，我们总是以为中国地大物博，资源丰富，国民和政府都未能树立资源危机的意识。然而，中国是世界上人口最多的国家，人均资源水平极低，几乎所有人均资源都低于世界的平均水平。中国矿产资源紧缺矛盾日益突出，石油、煤炭、铜、铁、锰、铬储量持续下降，缺口及短缺进一步加大，中国45种主要矿产的现有储量，能保证2010年需求的只有24种，能保证2020年需求的只有6种，资源瓶颈已经是一个不得不面对的现实。
“和平崛起”是我们对全世界的承诺，走可持续发展之路是我们确定无误的既定方针，但是，似乎全世界并不关注我们的目标和承诺，正像这次来北京参加《世界分布式能源联盟年会》的外国专家所言：关键是过程，你们将采用什么办法来实现你们的目标？
熵的世界观--一个无法回避的问题
我们传统的世界观是建筑在19世纪中叶，主要的科学基础是牛顿的三个机械定律和热力学第一定律，以及达尔文的“进化论”。基本的观念是“物质不灭”和“能量守恒”，“运动着物质的永远循环是宇宙的最终结论”，认为世界总的方向是从无序向有序发展。我们的目标是建立一个“物质极大丰富”的人类大同世界，地球上的资源和能量将随着技术的发展“取之不尽，用之不竭”。
1850年德国科学家克劳修斯总结并表述了热力学第二定律--即“熵定律”（加入的热量/绝对温度＝熵），他认为：热可以自发地从高温传向低温，而低温不会自发的传向高温。简单地说，一杯热水可以自己变冷，确不会自动变热，除非借助外部更多的能量。能量虽然守恒，但质量却发生了变化，一桶温水可能比一小锅开水所含的热量要多，但它永远煮不熟一个鸡蛋。熵会自发的越来越增加，而不会自动减少。热向何处去了？向更低的温度散去，直到绝对温度－273℃，一旦散去将难以重新聚积，一旦能量散尽，温差将消失，宇宙将热寂，能量实际上是从有序向无序发展。
进入20世纪，科学突飞猛进，人们对世界的认识也在不断加深，科学家发现热力学第二定律是一个具有普遍意义的真理，而并非是导师批判的“形而上学”。特别是俄罗斯出生的比利时科学家普利高津，对热力学第二定律进行了广泛的延伸，并创立了耗散结构理论。不仅能源科学进一步证实了这些理论的正确性，资源专家也相信尽管物质不灭，但资源的品位将逐渐失去，最终将无法再利用。宇宙天文学家肯定地认为：对于太阳和地球，熵定律是一切自然定律中的最高定律，因为对于宇宙和天体的研究，越来越证实这一定律的正确。物理学家也发现时间是不可逆的，如同熵增加的过程也不可逆转一样，时间和能量起源于一点，时间最终指向熵增加。生物学家发现生命的过程也在熵定律的涵盖之下，生命就是一个能量的过程，生命的能量过程就是整个宇宙的能量过程中的一部分，生命逝去的过程恰恰就是一个熵增的过程。而环境学家也认为熵增正是地球环境面临的规律性问题，甚至社会学家和经济学家也在沿用着这一定律来分析、认识和解释问题。
熵定律已经成为一种新的世界观，它为人类规范了一种行为界线，我们无法逆转熵的方向，就像无法逆转时间一样，但是可以减缓熵增加的速度和过程，通过我们对自身的生活方式和行为方式的调整和约束，通过科学技术进步和社会观念进步，来减缓有效资源和有效能量的耗散速度。20世纪70年代，先后两次石油危机之后使人们更加坚信不移，世界的资源不可能无限制地支持人类的高速发展和肆无忌惮的消费，“物质极大丰富”仅仅是一个梦想，社会、经济发展的有序性是由更多的无序作为代价的。因此，“可持续发展”、“绿色GDP”和“循环经济”等等观念开始成为人类文明的主题，影响人类的发展进程。实际上，这就是我们所说的“科学发展观”。
在熵的世界观的感召下，为了落实可持续发展的战略转变，一些以节约资源、保护环境、提高能效为核心的“行动浪潮”在西方发达国家迅速涌起，相应发展出“能源需求侧管理（DSM）”、“合同能源管理（EMC）”、“综合资源规划（IRP）”、“资源环境交易”、“温室气体减排机制”、“能源服务公司（ESCo）体系”等等，这些立足于需求侧的能源优化和以节能环保为盈利空间的市场化运作手段得到了社会和政府的支持，同时也提出了在需求侧和一些小规模资源综合利用现场直接建立相关的能源利用设施的必要性。从此，分布式能源（DE）得到了发展。
何谓“分布式能源”
所谓“分布式能源”是指：在用户附近的或小规模资源综合利用现场建立的能源系统，它包括：能源综合利用和可再生能源设施，以及蓄能系统。在需求或资源现场根据用户对各种能源的不同需求，按照“分配得当、各得所需、温度对口、梯级利用”的供能方式，尽力扩大资源和温度利用空间，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能与效率的最大化。
形象地说，如果有一个医院需要各种能源，例如：电力、消毒蒸汽、采暖、制冷、空调的除湿和加湿、生活热水、烘干热气，甚至花棚里的气体肥料等。传统的方式是从电网架设电线，保障供电，再安装一台小型应急发电机来保障万一断电时的电力供应；从热力公司铺设热力管道，建设换热站保障冬季供暖；从天然气公司铺设燃气管道，并安装蒸汽和热水锅炉，以及热风机，解决消毒和炊事蒸汽、卫生热水和洗衣房烘干，以及冬季空调加湿的需要；使用电力制冷机组在夏季制冷。而在发达国家最新的解决模式是采用分布式能源系统，他们在医院里安装一台或几台小型或微型模块化发电机组，利用天然气和医院污水处理设施的沼气发电，将发电之后的废热通过余热锅炉转换成为蒸汽，同时利用医院垃圾焚烧进行补充热量，用蒸汽解决消毒、炊事、采暖和加湿的需要，夏季采用蒸汽吸收式机组制冷，并利用更低温度的锅炉废热和制冷机组冷却水中的余热来供应卫生热水，再利用较低温度的余热锅炉排烟作为空调除湿、洗衣房烘干，最后将烟气注入花卉大棚利用其中的二氧化碳作为气体肥料，以及废热和烟气中的合成水。将天然气中的能量“吃光用尽”，把污染变为资源，以这种方式来控制资源的“耗散”和保护环境。使用传统方式，能源利用效率只要30～40％，而使用分布式能源可以将能源的利用效率越高到80～90％，甚至更高。
当然，分布式能源的形式是多种多样的。中国每年有数以千计矿工因为瓦斯爆炸而失去生命，如果允许采用分布式能源在矿区抽放瓦斯发电，而且给予比较优惠的电价收购，使投资抽放瓦斯发电比挖煤更赚钱，不仅可以充分利用资源，减少煤炭消耗；而且可以减少瓦斯中甲烷排空造成的温室气体效应，因为甲烷是二氧化碳温室效应的24.5倍；更重要的是可以挽救成千上万矿工的宝贵生命。
中国是全世界最大的焦炭生产国，每年估计有2亿吨优质煤炭用于生产焦炭。根据炼焦炉型和煤质不同的条件，每吨原煤转化为焦炭时可以产生300～400立方米热值当量1,500～4,500大卡/立方米的焦化煤气，全国每年在炼焦中伴生600－800亿立方米的焦化煤气，粗略估算折合约250－350亿立方米的天然气，超过西气东输工程的热值总量，相当3,000～4,000万吨标准煤。目前这些资源不是通过火炬头燃烧，就是直接放散，能够利用的非常有限，不仅造成资源的大量浪费，也严重污染环境。如果能将这些分散的焦化厂所产生的焦化煤气就近发电并实现热电联产，可以形成1500～2000万千瓦的发电能力，同时满足5亿平米建筑的采暖。
信息时代的能源系统
自20世纪80年代后期以来，信息技术的快速发展，特别是互联网技术的发展对于能源工业产生了巨大的启迪，那些分布在千家万户的微型计算机在与网络连接之后创造了一个崭新的时代--信息时代，它不仅代替了超级电脑，而且通过计算机和互联网将全世界的人脑连接起来，掀起了一场知识进步的“人民战争”。随着信息技术的发展，一场“分布式”的革命正在悄然而致，直接挑战后工业时代的“规模效益”的经济理念。
在人类信息整合能力不足时，只有通过规模经济来降低成本，增加效率。实现“大工业、大生产、大市场、大消费、大消耗”。当信息技术发展之后，我们可以更加清楚地了解生产销售和最终使用的全部过程，人们发现在大多数情况下，规模未必能够带来效益，反而增加更多的资源耗散和环境代价--熵增加。
电力工业就是最好的一个例子，传统上我们认为“大电厂、大电网、超高压”是效率最高的方式，但是这是在转换端来判断问题，而且在“电”这一单产品一条件下的分析结果，如果在需求一侧进行综合资源对比分析，可能结论未必如此，大电厂与小电厂比较当然发电效率是高的，但是由于燃料、排放的限制，大电厂只能远离城市，首先发电之后的余热无法利用，其次输变电和配电又要增加电网和线路的损失，到了终端用户的实际资源利用效率必然大打折扣。此外，建设输电走廊和变电站需要消耗大量土地资源，发电之后的灰渣因为远离城市无法制成建筑材料再加以利用。此外，城市不仅需要电力，同时还会需要热力，为解决需求不得不再建设热力厂，将宝贵的资源转换成为低品位的采暖能量进行利用，增加了各种资源的耗散和浪费。因此，在需求侧建立能源梯级利用设施被认为是解决问题的关键方法。1978年，美国为此修改的《公共事业法》允许这一类能效水平更高的用户热电联产设施并网发电。随之，欧洲、日本都相继效法修改法律，使他们的法律体系和政府的管理机制能够顺应这一时代的发展趋势。
此后，由于天然气的开发利用，使人们更加认识到应对天然气的能源设施并非越大越有效，首先因为天然气比煤更加昂贵，中间环节的浪费变的不可忍受，同时它被利用之后的环境代价更小。此外，对于天然气的利用技术非常灵活，人们可以根据用户对于热电冷多种能源的综合需求，按照综合效益最大化来确定规模，并向搭积木一样组合系统，实现了以效益定规模的理想化的飞跃。
为了利用一切可以利用的能源来有效降低资源的耗散速度，人们开始积极利用一些可再生能源，并对各种资源实现综合利用，由于资源量，能流密度和需求量的限制，社会需要一种更加便捷合理的系统来构筑我们的能源体系。例如，垃圾壜癯『臀鬯沓У恼悠捎汀⒘队椭械陌樯缶咚购兔翰闫こШ透殖У目扇挤掀约肮こХ先取⒀共畹鹊龋换褂刑裟埽厝饶埽⌒退埽缒埽镏誓艿瓤稍偕茉吹取I缁嵋笳匦虢⒁恢旨饶芄睦蠹一褂谜庑试矗帜鼙U鲜褂谜叩睦娴哪茉丛诵泄芾砘啤U庋桓龌剖紫仍谂分薜玫酵晟疲迸饭彝ü那恐聘稍ず徒⒒肪衬茉此笆栈频龋行Ф糁屏死醋约鹊美婕诺淖枇Γ拐庵窒冉哪茉蠢梅绞?-分布式能源成为一种时尚和荣耀。此后，日本和美国也在积极地进行社会观念上的转变。
在需求侧建设能源设施并非新鲜事，实际上世界上最早的电厂--爱迪生在纽约珍珠街建立的人类第一个发电厂就是一个需求侧电源。但是，今天的分布式能源已经是一种全新的概念，因为它融入信息技术的成果，将追求一个更新的目标。首先，分布式能源系统都拥有智能化的控制系统，并将多个系统或者各个子系统进行数据链接，其中包括发电设施、制冷换热设施、储能设施等等。这种链接一边与用户需求进行实时信息交互，实行互动优化运行；另一边，与相关的电网、燃气管网、甚至环境排放监控系统，以及周边的分布式能源设施进行链接，实现多元协同优化，这一目标的实现，不仅使用户的系统更加经济有效，也使整个能源环境系统随时可以得到优化。
也许有人认为这是天方夜谭，从你的口袋里掏出你的手机看看，就会知道这并不遥远，就信息技术而言，这根本算不了一会事，关键是我们是否决心朝着之一目标去努力。其实，无论我们是否选择分布式能源，它都将是我们的必经之路，因为资源快速耗散的现实是不以我们的意志为转移的。信息时代的关键是每一个人可以通过互联网和PC机直接参与其中，而分布式能源也是可以调动每一人、每一个家庭、每一个企业的积极性，让民众直接参与到资源的高效利用和环节污染的减排行动之中，分布式能源是一场人类可持续发展的“人民战争”。
分布式能源同时还依赖于社会化的服务体系的建立，由于它跨越了我们传统的工业化社会分工，将暖通空调、发电、供热制冷、燃气、配电等不同的学科进行横向整合，而每一个分布式能源项目又都很小，所以需要专业公司的支持，在国外这一产业被称之为“能源服务公司(ESCo)”。能源服务公司与用户签订节能服务合同，或者直接投资用户的能源设施并管理它们，用专家来解决用户的能源利用问题，通过信息和服务网络来运营用户的系统。将节能作为一个盈利市场加以经营，再靠竞争来优胜劣汰，实现节能工作的可持续发展。
分布式能源解决中国可持续发展问题的钥匙
最近，中国社会科学院和中国科学院的专家和科学家们不断向中国政府建议：应积极发展分布式能源技术，来解决中国的能源和环境问题。总理非常重视，先后两次批示有关部门认真研究，并将意见告知他本人。
国家发展与改革委员会能源局就此问题认真研究后，向温总理报告中指出：
四版本教材编写思路的共性:湘教版、鲁教版、中图版均选取德国鲁尔区为例讲述区域能源和矿产资源开发与发展的关系,只有人教版选取中国的案例,即山西煤炭资源的开发利用案例。虽然四版本选取的案例不同,但是教材编写思路有其共同性,都是沿着图1的思路编写。
“活动”案例四版本均选择中国的案例:中图版选取资源枯竭型城市河南省焦作转型案例、鲁教版选取我国东北老工业基地改造、湘教版选取辽中南工业基地改造、人教版选取内蒙古东部地区矿产资源开发的案例。目的都是培养学生知识迁移、转化、运用和问题探究能力,同时也为我国其它区域的可持续发展探索可借鉴的经验。
知识结构(人教版)如图2。
知识之间内在联系如图3。
二、目标导航(以人教版为例)
知识与技能:举例辨别可再生与非可再生能源;分析说明山西省煤炭开发的优势条件;说出“三条产业链”建立的原因及产生的综合效益;能推测出煤炭开发过程中可能会产生的生态破坏与环境污染问题;能够理解和提出解决环境问题的措施。
过程与方法:通过案例分析,让学生掌握分析“区域能源和矿产开发与可持续发展的关系”的一般思路和常用方法;初步掌握收集、使用图文材料、统计数据分析区域地理特征及解决区域地理问题的方法;学会使用比较方法去探究不同区域开发中所面临的问题和解决措施上的共性与差异性。
情感、态度与价值观:通过“区域能源和矿产开发与可持续发展的关系”的分析,培养学生节能意识、环保意识、责任共担意识,树立区域可持续发展观念。
三、重难点分析
1.教学重点分析
山西省煤炭开发的优势区位条件是本节教学的重点。能源与矿产分布决定其区域的开发、利用方向,山西省具有煤炭资源丰富、开采条件好、市场广阔、位置适中、交通便利等优势,具有这些优势区位条件才使山西省成为全国最重要的能源基地。开发条件不仅包括煤炭的储量和开采条件,还包括位置、交通、市场等条件,这些条件同样很重要,它们关系到该区域在全国能源供应中的地位如何,还有助于环境问题的理解,即煤炭开采产生生态破坏问题,而煤炭的使用产生环境污染问题。
2.教学难点剖析
综合利用的方法、措施是本节教学的难点。生产结构单一,不仅经济效益低下,而且会带来严重的生态破坏问题。结合本地铁矿、铝土丰富的优势,开展煤炭能源和矿产资源的综合利用,建立三条产业链,变单一结构为多元结构,取得良好的经济、社会、环境效益。综合利用的方法、措施很多,山西省为何选择“煤—焦—化”、“煤—铁—钢”、“煤—电—铝”三条产业链,原因的探讨以及产生综合效益的分析有较大难度。
山西省煤炭能源基地建设,是国家为加强能源保障而采取的措施,这与山西省的可持续发展并不完全一致,这是个难点,必须让学生明确,否则不利于对区域可持续发展的理解。
“环境的保护与治理”既是本节教学的重点,又是一个难点。环境的保护与治理是区域可持续发展的重要举措,是教材内容教学的“归宿”,是本节教学的重点之一。在这一标题下包括两大问题,即能源资源的开发利用所产生的环境问题及其解决措施。煤炭的开采产生植被破坏、地面塌陷、水土流失等生态破坏问题,而煤炭的利用造成大气、水体、固体废弃物的污染等,这些问题多是现实客观存在的,有的则表现得十分严重。针对生态破坏问题的治理,教材配插图介绍了工程措施和生物措施,针对“三废”污染则采取了一系列技术措施。而产业结构的调整,才有可能从根本上解决生态环境问题:一是对原有重化工业进行调整,使产品向不深入加工、高附加值方向发展;二是大力发展农业、轻工业、高新技术产业和旅游业,降低重化工业的比重。对几种措施的理解,尤其是几种措施综合运用的理解,是教学一大难点。
四、教学建议
1.方法参考
(1)学案导学、师生互动。教师编写学案,让学生依据学案自学,完成对主干知识的初步掌握,有利于课堂上师生有更多时间进行讨论、交流,以发现深层次的问题,才有合作探究的机会,否则,缺少学生自主学习的过程,课堂合作学习、探究就会成为空中楼阁。
(2)描图识记、图形转绘。例如,山西省主要铁路干线和运煤专线,可采用让学生描图,增强识记,再采用空白图转绘方式,加深印象。同时,在山西煤炭外运过程中,以多种运输方式综合运输完成,可增强提高综合运输能力的意识。为了说明山西省煤炭“市场广阔”,教材41页以圆形图比较“中国与世界主要能源消费结构”,教学过程中为加强学生对该问题的认识和印象,要求学生将圆形图转绘为柱状图,以加深理解。
(3)合作讨论、辩证思考。“能源基地建设”是从国家角度而言,教学时可引导学生对教材中“三条措施”进行讨论、评价,哪些符合山西省可持续发展?哪些不符合?让学生初步认识小区域与大区域在发展中“对立统一”的关系。
(4)图示引领、深化学习。对“环境的治理”建议使用示意图(图4),在示意图中留下空白,让学生读图思考、合作完成。
2.图表使用
(1)图3.7“山西省煤炭的综合利用”。可组织学生分为两组,一组根据资源状况分析三条产业链的形成原因;另一组通过比较,找出建立三条产业链的经济效益、生态效益、社会效益。采用组内合作、组间讨论的形式完成。
(2)图3.8“万家寨引水工程”。①要求学生在图3.4中,找出万家寨的位置。(即山西省东北、黄河干流附近)②评价能源基地建设对该地水资源有何影响?(明确煤炭能源基地建设中要消耗大量水资源,该地水资源紧张,能源基地建设会加剧水资源紧张程度)③解决水资源紧张的措施。(建设引水工程)④万家寨引水工程是否能解决山西省南部地区的水资源紧张问题?是否能解决山西省北部地区的农业灌溉用水?(万家寨引水工程主要解决山西省中北部大、中城市的工业用水及生活用水,由于引水量不大,不能满足农业灌溉用水需求,引水工程没有延伸到山西省南部,因而不能解决南部用水紧张问题)
(3)图3.10“露天采矿区生态建设理想模式”。可指导学生读图例,从分析各图例功能入手,提出三个思考题供学生读图思考:①固沙草方格、乔木、灌木在图示区域生态功能各是什么?它们的相对位置是否可以互相调换?②隔离坝的功能是什么?③如何实现采空区的生态可持续发展?最后归纳出生物措施、工程措施并举。
(4)图3.11“废水回收利用”。建议设置读图思考题:①要求学生读图说出废水来源有哪些?②图示处理方法是什么?还可以采用哪些处理方法?③处理后的废水如何利用?④废水循环利用在该处有着更加特殊的意义,为什么?问题设置采用层层递进、逐步深入的形式。
3.活动指导
(1)课堂活动指导。分组讨论完成:结合第46页“活动”和图3.9“内蒙古东部地区矿产资源分布”,采用列表比较方式,以突出比较方法的运用和比较意识的形成。表格设计如下(表1)。
(2)课外活动指导。收集安徽省淮北、淮南煤矿的相关资料,包括文字、图片、统计数据等资料,比较两地煤炭资源开发条件的异同。在充分讨论的基础上为淮北市可持续发展提出几条建议(提示:淮北与淮南相比,开采历史悠久,是个老矿,煤炭接近枯竭,属于资源枯竭型城市)。
环境问题是由于人类不合理地开发和利用自然资源所造成的。触目惊心的环境问题主要有大气污染、水质污染、噪声污染、食品污染、不适当开发利用自然资源这五大类。环境污染威胁着生态平衡,危害着人体健康,制约着经济和社会的可持续发展,它让人类陷入了困境,全世界各个大陆的农业资源基地都在退化。
二、经济增长与能源的消耗
能源作为人类社会生产生活的先决条件,是一国经济社会发展的重要物质基础。中国是一个发展中国家,又是能源消费的大国。虽然短期内我国各类能源没有明显的短缺问题,但同世界总体水平相比,中国能源产量进一步增加受到严重制约,每一种能源都存在着后备储量不足的隐患。同时,能源生产结构与世界比有很大差异。
从分矿种三类能源矿产的储采比上看,中国原油、天然气和煤炭的储采比均低于世界平均水平。其中,原油产能增长受到资源禀赋本身的制约,中国原油的供应弹性相对其他国家较低。中国三类能源矿产产量仅次于美国、俄罗斯,居世界第三,同时产量上升势头较猛,上升幅度高于加拿大、美国、俄罗斯、南非等国,在世界所占的份额也在逐年上升。煤炭产量超过原油和天然气的总和,2002年在煤炭、原油和天然气的生产总量中,煤炭占77.8%、原油占18.8%、天然气占3.51%;相比之下,世界能源生产结构则在多年来一直保持原油、煤炭、天然气三分天下的格局并以原油为主,2002年在世界煤炭、原油和天然气的生产结构中,煤炭、原油、天然气各占总量的44%、28%和28%。
在中国,我们目前的能源结构中70%是煤炭,由于我国长期坚持能源自给的发展方针和我国丰富的煤炭储量,形成了以煤炭为主的能源结构。我国在可再生能源开发方面,具有巨大的资源潜力,部分技术实现了商业化,产业也有一定发展,但无论在技术、规模、水平还是在发展速度上,与发达国家相比仍然存在较大的差距。水电、核电以及其它能源的储备我国比较丰富,只是在一个人口大国人均起来就不多了。随着经济发展对能源需求量的增加,能源供求矛盾突出。
三、经济的可持续发展
通过以上内容我们可以看出,随着我国经济的快速增长,对能源的需求和生态环境的压力都在日益增加,要使能源发展满足经济增长的需求,同时使能源消费增长带来的环境损失降低,必须采取环境和能源的可持续发展。
(一)走节约型经济路线
提倡节约能源,把经济的重心转移到提高能源利用效率,是我国实现可持续发展的重要战略之一。同时,能源生产、消费结构也呈现了相应调整。
至2009年底,全国累计关停小火电机组6006万千瓦,提前一年半实现“十一五”关停5000万千瓦的任务,每年可节约原煤6900万吨,减少二氧化硫排放约120万吨,减少二氧化碳排放1.39亿吨。为鼓励淘汰小火电,国家累计核准清洁、高效、环保的“上大压小”项目6552万千瓦,另有4260万千瓦开展了前期工作。全国燃煤火电机组平均供电标准煤耗由2005年底的每千瓦时370克,降至目前的342克,累计降低28克。2006年至今,由于燃煤火电机组煤耗降低、能效提高,全国累计节约原煤约2.1亿吨。南方电网区域内五省节能发电调度试点积极推进,两年来累计减排二氧化碳1850万吨、二氧化硫10万吨。我国主要工农业产品单位产值能耗是世界上最高的国家之一,比发达国家高30―80%,平均高40%左右。因此,必须实施全方位的强制节能战略,同时我国节能的潜力空间也是巨大的。其具体对策,应当以认真贯彻《节约能源法》为基础,以促使节能落到实处,加大调整产业结构、产品结构、能源消费结构的力度为目标,制定详细的政策法规,规范和引导所有产品的设计、制造。
(二)新能源的使用
21世纪发展可再生能源是减少环境污染和温室气体排放以及替代不可再生的矿物能源的必然要求,同时节约地利用不可再生能源的。我国可再生能源资源储量丰富,生物质资源、地热能资源、海洋能资源等等,都有着广阔的开发前景。目前虽已部分开发利用,但利用程度还很不够,在矿物能源减少、环境日益恶化的今天,大力发展可再生能源是我国21世纪能源战略的重要组成部分。
实施可再生能源战略,首先必须有一个科学合理的长远规划,明确每个时间段的工作目标,并实施一系列的“可再生能源开发工程”。在此基础上我们还必须要增加对可再生能源开发的研究和投入。全世界新能源领域投资额也在近年来不断增长从2004年的275亿美元到2005年的496亿美元再到2007年的850亿美元,可见,加大新能源领域的投入是解决能源和环境问题的有效途径。
(三)调整能源结构
一、建平县农村能源、资源现状
建平县位于中国辽宁省西部，属北温带海洋性季风气候向大陆性气候过渡区。全县总人口57.5万，现辖5个街道、14个镇、9个乡、其中1个民族乡、2个畜牧农场。全县总面积4,865平方公里，总耕地面积219万亩，人均拥有耕地4亩。全县有林面积320万亩，森林覆盖率达36%，拥有世界最大的100万亩人工沙棘林，年产沙棘果1万吨以上。农村能源资源十分丰富，但目前农村能源短缺却普遍存在。主要原因是分布不均，开发不充分、利用不合理、能源利用率水平低所致。
二、农村能源来源
1.薪柴资源
薪柴资源包括用材林、薪炭林、防护林等能够提供薪柴的各种林，目前理论蕴藏量（实物量）为72.493万t，每年可供合理开发量29.16万t（实物量），折标准煤为16.99万t，农业人口年人均为68.85kg，其薪柴资源见表1。表1 建平县农村薪柴资源一览表
2.秸秆资源
农作物秸秆及各种草类作为燃料的利用方式，是直接燃烧，它是农村的主要能源资源，其作物秸秆资源见表2。表2 建平县农村作物秸秆资源一览表
从表2可见，秸秆理论蕴藏量77.82万t，可供能源开发量为61.23万吨，折标煤31.62万t，全市农业人口人均占有量为128.11kg。
3.太阳能、风能能源
太阳能资源丰富，辐射量140大卡/ cm2・年，日照时数2900小时/年，日照百分率大于65%，冬季可高达70%。太阳能资源居辽宁首位，在全国也居高值区。按目前太阳能集热器60-70%效率计算，夏季每平方米集热器可收集到9.7万大卡的有效热量，约相当于14kg标煤；冬季太阳高度角较低，使南面可获得较大热量，阳光射入房间进深可达4-6米，为节能型建筑提供了优越条件。
风能资源较好，70m高处的年平均风速为5.8m/s，年平均风功率密度225.6W/m2；50m高处的年平均风速为5.6 m/s，年平均风功率密度206.9W/m2；30m高处的年平均风速为5.3m/s，年平均风功率密度183.7W/m2；10m高处的年平均风速为4.9m/s，年平均风功率密度159.6W/m2。70m高度年有效风力小时数位6835小时，风电场风能资源等级为国标（GB/T18710-2002）2级标准。
4.其它资源
建平县水利资源极为欠缺，发电量极少；沼气资源现虽有1500户，但利用率不足38.2%，资源量很低；低热值燃料资源丰富，全县现已探明油母页岩储量1250万t，焦油储量8547.9万t，煤矸石储量3438万t，目前基本没开采应用。
5.农村能源的现状和问题
建平县农村地区人口多，经济较发达，但存在农村能源开发不系统、不全面、利用率不高。农村能源存在的问题归纳起来主要有以下几方面:
5.1农村能源利用效率低，能源浪费和短缺并存
农村生活用能中，薪柴和秸秆等传统的生物质能的使用绝大部分采取传统炉具直接燃烧的方式，能源的有效转换率仅为10%―20%。
5.2农村能源消费对生态与环境的压力大
农村能源对生态与环境的压力来自开采和使用两个方面。目前煤炭在农村能源中占有很大比例，薪柴作为农村生活用能最主要的来源，目前仍占20%左右，其过度采集是导致森林植被破坏的原因之一。在使用能源方面，燃煤烧柴释放出大量温室气体和污染物，也使得农村环境污染问题越发严重。
5.3农村能源可持续发展机制仍不完善
从政府到农民和相关企业，能源意识不强，造成了农村能源利用的低效和浪费。农村能源宏观管理体系不健全、管理混乱的问题，仍然比较严重。
三、农村能源可持续发展的对策建议
目前，农村能源的短缺，已成为制约建平县农业生产的发展、农民生活水平的提高，乃至自然环境改善的主要因素，迫切需要能源建设跟上去。根据建平县的实际情况，我认为农村能源的发展必须以生态建设为中心，坚持“开源节流”的原则，采取一系列切实可行、卓有成效的措施。
1.综合开发利用太阳能
充分利用各季节光热资源，调整农业结构和作物品种布局，采用地膜覆盖增温技术提高产品产量，形成规模效益。积极发展民用被动式太阳房综合配套建设，解决群众过冬难、耗能大的问题。依据不同条件、不同层次的需求，引进、推广和开发利用太阳能热水器、太阳灶，力争“十二五”期间每年新增太阳能热水器1万，“十二五”期末农村基本实现太阳能热水器。
2.多元化发展沼气
建平县现有沼气综合利用户近千户，北方寒冷地区沼气的发展必须与农业生产相结合，提高经济效益以吸引群众。建平县采取的沼气池与塑料大棚结合，不但从根本上解决了北方沼气池过冬难问题，同时与种植、养殖业紧密结合，将大型养殖场粪便发展沼气，利用沼气发电；两个临近村可利用桔杆作为资源发展沼气，利用沼气取暖、照明；太阳能资源丰富，可利用太阳能资源，建设太阳能路灯，如果60多个行政村将有一半实行了沼气供热、燃气，可为全国节能减排作出贡献，同时也提高了经济效益。
3.搞好乡镇企业节能
建平县乡镇企业普遍是设备陈旧、生产方式与技术落后、耗能高。万元产值能耗达10吨标煤，部分行业高达28.60吨标煤以上。节能对乡镇企业的发展至关重要，势在必行，要调整产业结构，将耗能高、技术条件差、产品又达不到要求的企业，实行关停并转。并要规定合适的节能指标，总结节能经验，加以推广。
4.制定经济激励政策
一些国外学者对中国经济增长过程中能源消费强度变动趋势及原因进行了研究。Jonathan & David认为20世纪90年代末,中国经济缓慢增长的同时能源消费量显著下降是众多因素共同作用的结果。例如,能源质量的快速提高,工业结构的转变,国有以及非国有厂家的关闭,能源利用效率的提升,天然气以及电力消费比重的增加等。并认为经济缓慢增长,产业结构调整,更广泛的经济体制改革以及一系列环境和能效政策的实施不仅带来目前能源消费量的下降,也将进一步促进长期能源消费量和温室气体排放量的减少[1]。Thomas却认为虽然中国低耗能产业在1997-2000年期间发展迅速,但是三年内单位GDP能耗下降近30%,让人难以置信,并由此推断,从1998年开始中国对于真实GDP增长的统计存在夸大成份[2]。面对国外学者的质疑,国内学者对中国能源消费强度变化及其主要影响因素进行了大量的分析和研究。史丹认为结构变动是影响我国能源消费的主要因素[3],对外开放对提高能源利用效率具有显著作用,产业结构及工业内部结构调整提高了能源投入产出率;经济体制改革对能源低效率的改进,是能源消费呈现出负增长的重要因素[4]。Zhang基于29个工业部门能源消费和附加值数据集,运用无残差分解法对结构与能源强度变动的相对重要性进行了验证,分析结果表明能源强度的下降是关键所在[5]。目前多数研究以中国总体能源为对象,对中国能源发展的地域差异往往关注不够。有鉴于此,本文以2007年中国各省区能源、社会经济和环境统计为数据源,综合全国各省(市、区)能源发展战略的研究报告、文献等调查数据,借助于SPSS统计分析、改进的熵值法以及GIS软件,对中国能源可持续发展(Sustainable Energy Development, SED)区域差异及其影响因素进行定量分析,在明晰中国能源可持续发展区域差异和主要影响因素的基础上,刻画2006年中国区域能源可持续发展程度,探讨与区域经济发展实践相结合的能源可持续发展措施将具有十分重要的应用价值。
1 中国能源可持续发展内涵
“可持续发展”究其本质,就是要统筹人与自然和谐发展,处理好经济建设、人口增长与资源利用、生态环境保护的关系,推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路[6]。具体到能源可持续发展,要求能源安全供给、经济竞争力和环境可持续性三者统筹兼顾,其中能源安全供给是能源可持续发展的核心内容;经济竞争力为可持续能源提供有力保障;环境可持续性是可持续能源的基本前提。
能源安全是可持续能源的核心内容。张雷认为国家能源安全概念是由两个有机部分组成即能源供应的稳定性(经济安全性)与能源使用的安全性。能源供应的稳定性是指满足国家生存与发展正常需求的能源供应保障的稳定程度。能源使用的安全性是指能源消费及使用不应对人类自身的生存与发展环境构成任何威胁[7]。确切的来说,张雷所阐述的是广义能源安全的概念,它是能源供给稳定、经济安全以及环境友好众多目标的集合。由于能源供需矛盾是导致能源危机产生的直接原因,因此,在本文中我们仅从狭义上把能源安全定义为一定地域和时间范围内,能源供应对于能源需求的保证程度。
经济竞争力为可持续能源提供有力保障。经济竞争力的提升可以从供给和需求两方面为可持续能源提供有力保障。从供给面出发,经济竞争力的提高有利于整体经济实力提高和科学技术进步,从而能够提供更多的资本和技术,调动更多社会资源投入到替代性能源、清洁能源以及节能技术的研发当中,从增强供给能力的角度来保障能源的可持续发展;从需求出发,经济竞争力的提升必将促进产业结构的转换升级,能源使用效率的提升和能源强度的下降。经济竞争力的提升,能够从“开源”与“节流”两方面保障能源的可持续利用。
环境可持续性是可持续能源的基本前提。环境是人类生存与发展的基础,发挥着提供物质资源和消纳废弃物的作用。环境可持续为可持续能源的实现提供物质上的保证和环境上的支撑,是能源可持续发展的基本前提。
有鉴于此,中国能源可持续发展需要从能源安全、经济竞争力以及环境可持续性三个角度入手,在充分认识三者之间作用机理的基础上,协调好三者之间的关系,促进三者共同发展(图1)。
沈镭等:中国能源可持续发展区域差异及其因素分析
中国人口•资源与环境 2010年 第1期2 中国区域能源可持续发展状态评价2.1 中国区域能源可持续发展指标体系构建
在综合考察与借鉴能源可持续发展研究成果的基础上[8-10],依据科学、系统、全面、客观、实用和可操作的指导思想,遵循能源安全供给、经济发展与环境可持续的原则构建了区域能源可持续发展指标体系。试图从定量的角度来分析中国能源可持续发展程度的区域性差异,明确目前影响我国区域能源可持续发展的关键性因素,在此基础上探讨与区域经济发展实践相结合的能源可持续发展
图1 中国能源可持续发展的路径选择
Fig. 1 The path choice of China's sustainable energy development (SED)
措施。具体来说,中国区域能源可持续发展指标体系由4个目标、9个度量层指标以及27个具体指标构成(表2)。四个目标分别为:目标1:能源足量、可持续、合理供给;目标2:能源与水、土地、森林等资源配套能力;目标3:国家可持续能源政策与地区规划的融合,减缓环境资源的损耗;目标4:环境可持续性。九个度量层指标分别为:储产比,产消比,水资源利用,土地利用,森林资源利用,能源与经济的协调,经济与环境的协调,“三废”排放,碳排放。
2.2 中国区域能源可持续发展的定量评价
2.2.1 区域能源可持续性因子分析
采用因子分析法对我国31个省市2006年区域能源可持续性进行综合评估。因子分析法最主要的特点是在具有复杂关系的多因素变量中,通过数据的标准化处理和数学变换,浓缩析取出公因素,并以之来描述和代替原始变量,以反映和解释原始变量之间的复杂关系[11,12]。因子分析法计算获得的特征值和方差贡献率如表1所示;旋转后的因子负载矩阵如表2所示;公因素综合得分及排序如图2所示。
由表1可知,前8个因子的特征值大于1且其累计贡献率为83.37%。说明这八个因子反映了原变量绝大多数信息。为了达到精简的目的,变量通过旋转后提取前8个特征根大于1的因子,分别为F1、F2……F8。
经过方差最大法正交旋转后,各因子的含义比较清晰。F1因子代表的是煤炭储产比、单位地区生产总值能耗与全国平均水平之比、单位地区生产总值电耗与全国平均水平之比等7项指标,这些指标绝大部分是为了减缓环境资源的损耗,用以衡量国家可持续能源政策与地区规划融合程度的能源政策因子与环境可持续指标,由此F1因子可以称为能源政策与环境调控因子。
由于工业固体废物处置率、电力产消比、天然气储产比与石油产消比、可再生能源占能源消费总量比重、单位地区生产总值工业污染投资比重分别在F4、F5、F6、F7、F8因子具有较大载荷。依据指标含义将F4、F5、F6、F7、F8因子分别命名为工业固体废弃物处置因子、电力供应能力因子、油气供应潜力因子、可再生能源因子、污染治理因子。
通过因子负荷矩阵,可以将F1、F2、F3、F4、F5……F8与原始指标值的关系用线性组合表示:xi=ai1fi+ai2f2+ai3f3+aimfm+uili=1,2,…27;1,2,…8。以旋转后各因子的方差贡献率为权重,得出各地区的可持续能源综合指数F(见图2),计算公式为:
2.2.2 区域能源可持续性熵值法评价
熵值法与因子分析法在确定指标权数时同属于客观赋权法,两者的区别在于:因子分析法从众多的变量中浓缩析取出少数几个公共因子,减少了评价指标维数,然后根据公共因子对总方差的解释力度确定权重;而熵值法是根据各项指标值的变异程度来确定指标权重,不能减少评价指标维数;因子分析中因子与变量是线性函数关系,而熵值法的综合评价结果与变量不是线性函数关系。由于因子分析法的普及面广,其评价结果具有一定权威性[13];而熵值法评价较为简单,具有一定的合理性。通过两种客观评价方法,从不同角度对区域能源可持续发展情况进行评价,能够更加全面、合理地揭示现阶段我国区域能源可持续发展信息。
因此,接下来运用熵值法对区域能源可持续性进行评估。在用熵值进行评价时,时常会遇到一些极端值,在本项目的指标中,选取了石油、天然气储产比与产销比。绝大部分省份的这些指标值为0。在熵值法确定权数的过程
利用非参数统计方法――等级相关法[15]来说明这两种评价方法评价结果的密切程度。等级相关是一种特殊的直线相关分析法。斯皮尔曼等级相关系数是把两个变量排序变为等级排序,然后计算相关系数。令斯皮尔曼等级相关系数为ρ,di为每一对样本的等级之差,然后用以下公式计算斯皮尔曼等级相关系数:
ρ=1-6∑ni=1d2in3-n其中,n为等级的项数。斯皮尔曼等级相关系数ρ=0.934,表明因子分析法与改进的熵值法评价结果高度相关。
2.2.4 中国区域能源可持续发展聚类分析
为了进一步研究能源可持续发展区域之间的差异,分别依据因子分析、改进的熵值分析评价结果,对31个省、市、自治区、直辖市能源可持续发展情况进行聚类分析。本文采用最常用分层聚类法,根据指标特征,选择平方欧式距离测度相似性,离差平方和法作聚类分析。
由于因子分析法与改进的熵值分析法均具有一定的合理性和有效性,为了使分析结果更加客观、科学,我们把基于因子分析的区域能源可持续度与基于改进的熵值评价法区域能源可持续度进行综合集成,运用聚类分析法,得到中国区域能源可持续度聚类结果,见表3。结果表明:
3 结论与启示
3.1 结论
3.1.1 中国区域能源可持续发展主要影响因素
根据总方差解释表(表1),在27个因子当中,前8个因子解释83.37%的总体方差,成为当前制约能源可持续发展的重要因素,其中,F1解释23.7%,F2、F3分别解释12%左右,F4、F5、F6分别解释8%左右,F7解释6.9%,F8解释5.4%,有鉴于此,可以得出以下结论:
3.1.1.1 可持续能源政策与环境可持续度是制约能源可持续发展的关键因子
能源政策与环境调控因子(F1)是所提取的8个主因子中,对总方差解释力度最大的因子。除此之外工业固体废弃物处置因子(F4)、污染治理因子(F8)对总方差的解释分别为8.5%、5.4%。国家可持续能源政策与地区规划的融合,减缓环境资源的损耗目标下的具体指标――单位地区生产总值能耗与全国平均水平之比、单位地区生产总值电耗与全国平均水平之比(在第一主因子上具有较大载荷),单位地区生产总值工业污染治理投资比(即污染治理因子,在第八主因子上具有较大载荷)均与可持续能源政策在本区域的执行情况有关。而环境可持续性目标下的具体指标――单位地区生产总值工业二氧化硫排放量、单位地区生产总值烟尘排放量以及单位地区生产总值工业粉尘排放量(在第一主因子上具有较大载荷),工业固体废弃物处置率(在第四主因子上具有较大载荷),均与环境可持续性密切相关。由此判断,现阶段,可持续能源政策与环境可持续度是制约能源可持续发展的关键环节。
3.1.1.2 能源与森林、土地资源的配套能力是能源可持续发展的重要基础
森林资源因子(F2)与土地因子(F3),对总方差的解释力度分别为12.3%、11.1%,二者分别在森林覆盖率、森林蓄积量占活立木总蓄积量,土地面积占全国比重和农用地占全国比重等与森林和土地资源相关的指标上具有较大载荷,而上述指标均隶属于目标2能源与水、土、森林等资源配套能力的范畴,据此,我们可以判断,能源与森林、土地资源的配套能力是能源可持续发展的重要基础。
3.1.1.3 能源供应能力是能源可持续发展的核心所在
电力供应能力因子(F5)、油气供应潜力因子(F6)、可再生能源供应因子(F7)均属于能源供应范畴,对总方差的解释力度分别为7.8%、7.6%和6.9%,三者对总方差的解释力度之和超过了20%。能源可持续发展首先必须保障能源安全,而能源安全的关键在于能源的可持续供应,因此,能源供应能力是能源可持续发展的核心所在。
3.1.2 中国能源可持续发展区域差异情况
3.1.2.1 中国东、中、西部地区能源可持续发展差异情况
根据中国东、中、西划分标准,按照因子分析法、熵值法评价结果来分别计算中国东、中、西部能源可持续发展差异情况。从中国东、中、西部能源可持续发展差异情况来看,两种方法评价结果显示:东部地区能源发展可持续度分别为-0.346,2.751;中部地区能源发展可持续度分别为0.078,3.064;西部地区能源发展可持续度分别为0.346,3.24。由此可以判断,西部地区是中国能源可持续性最强的地区,中部次之,东部能源可持续性最弱。
3.1.2.2 中国区域能源可持续发展差异情况
根据国务院发展研究中心划分的区域:南部沿海地区、东部沿海地区、北部沿海地区、东北地区、长江中游地区、黄河中游地区、西南地区和西北地区[16]。分别按照因子评价、熵值法评价结果,计算各个区域能源发展可持续性情况即中国区域能源可持续发展差异情况(见图4)。
无论是因子分析法还是改进的熵值法评价结果均表明:中国区域中能源可持续性最强的三大区域分别为大西北地区、西南地区和黄河中游地区;最弱的为东部沿海地区、北部沿海地区和南部沿海地区。除此之外,东北地区能源可持续性优于长江中游地区,居于第四的位置。总体来看,中国能源可持续性沿海最弱,东北和长江中游地区次之,大西北、西南和黄河中游地区最强。
3.2 启示
3.2.1 多元化发展,提升能源供应能力
能源的持续、稳定、安全供应是区域能源可持续发展的核心所在。能源供应能力的大小,直接关系到区域能源可持续度的高低。现阶段,我国能源供应能力主要由电力供应能力、油气供应潜力、可再生能源供应能力所决定,其中,电力供应能力最为关键,依次为油气供应潜力、可再生能源供应能力。提高能源供应能力需从以下方面入手:首先,针对电力供应能力来说, 目前我国电力工业已进入大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化和信息化的阶段[17]。在充分考虑未来新产品、新技术、引入信息技术改造传统行业,引入竞争机制提升电力行业整体运行效率的基础上,促进以煤为主的发电能源逐步朝多元化的方向发展。大力推进水电、核电、风电、太阳能发电、生物质能发电等的发展,提升我国电力供应能力。其次,在开源节流,充分利用两种资源的基础上,大力发展生物乙醇和生物柴油技术,增强油气供应潜力。第三,完善价格体系,促进可再生能源快速发展。现阶段,除了小水电、太阳能热水器、以及沼气等为数不多的几项可再生能源利用技术已经市场化之外,绝大部分可再生能源技术尚停留在研发阶段。不仅如此,对于已经处于市场化阶段的可再生能源技术,在现有价格体系下(没考虑环境外部效应),与常规能源相比亦缺乏竞争优势,因此,完善价格体系,是助推可再生能源快速发展的必经途径。总之,现阶段要提升中国能源供应能力,需要多元化的发展思维。
3.2.2 建立健全环境税收制度,增强环境可持性
环境的可持续发展是能源可持续发展的前提和基础。本文评价结果表明,环境可持续是现阶段制约中国区域能源可持续发展的关键因素,而“三废”排放是影响环境可持续性的主要方面。理论和实践证明,在完善的环境税制下,征收环境税可以促使资源环境等外部成本“内部化”,能够有效改变生产者、消费者破坏环境、浪费资源的行为;激励资源节约、环境友好型产业的快速发展以及节约资源、保护环境良好社会风气的形成,环境税制是一种有效的环境经济政策。中国目前涉及环境保护方面的税种虽然占税收收入的总体比重呈逐年上升趋势,但这些税种大多并不直接以环境保护为目的,针对性不强,并且大多具有临时性、阶段性、缺乏系统性[18]。与此同时,我国环境形势日益严峻,节能减排面临挑战。有鉴于此,建立完善的环境税收制度,是当前扭转环境不断恶化,完成节能减排任务,实现环境可持续发展的必然选择。建立健全环境税收制度需从以下三个方面入手: 首先,明确环境税收制度的税收要素。如征税主体、纳税人、税率、减免税[19]等。其次,建立基于环境资源成本的合理价格形成机制。由于现行价格形成机制无法将环境资源等外部成本“内在化”,从而不能真实反映经济增长的资源环境代价。第三,不断完善环境税法,为环境税的执行提供法律依据,提高环境税收效率。
4.2.3 因地制宜,促进区域能源可持续发展
本文研究结果显示,目前,西部地区是中国能源可持续性最强的地区,中部次之,东部沿海地区能源可持续性最弱,中国能源可持续性区域差异显著。现阶段,由于各地区能源可持续性制约因素大体相似,但侧重点仍存在一定差异,因此,提升区域能源可持续度仍需因地制宜。对于东部地区而言,首先,需在现有基础上不断改进其能源利用效率,降低能耗水平,促进能源政策与区域规划的不断融合;其次,充分利用东部较为完善的市场制度、雄厚的经济基础以及居民的消费意识,率先开展环境税的试点工作,用经济手段调节市场主体的环境污染行为,增强环境的可持续性;第三,加快太阳能、海上风能以及地热能(东南沿海地带)等可再生能源的发展,改善东部能源消费结构,促进能源供给的持续、稳定、安全供给。中部地区,首先,加快小水电、风电和生物质能发电发展,增强中部电力供应能力;其次,大力推广农村户用沼气技术,加快生物乙醇和生物柴油的发展以弥补中部在油气方面的不足;第三,提升工业固体废弃物的处置率。西部地区进一步提升能源可持续度,首先,需提高能源利用效率。短期来看,能源可持续性在全国居于首位,但是其能源利用效率却远远落后于东部和中部地区。西部能源可持续度与能源利用效率倒置。其次,加大对环境污染治理的力度。
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Regional Differences and Influencing Factor for Sustainable Energy Development of China
SHEN Lei1 LIU Litao1,2
引言
在现代经济系统中，能源是经济发展中不容忽视的物质基础之一，发挥着不可替代的重要作用。但是由于当前人们对化石能源的过分依赖，致使化石能源问题已成为当前各个生产领域的主要问题。化石能源在当前社会发展中促进了世界各国经济的快速增长，但是其在利用的过程中所带来的各种环境问题和生态问题却成为世界经济发展中呈现出负效应的关键。
化石能源使用对经济发展的负效应，主要是随着人类社会发展中对石油资源的不断开采，各个国家的石油储存量不断的缩小和减少。作为不可再生能源的重要组成成分之一，其随着储存量的不断减少而价格要求日益增加。使得经济系统产生重大的影响而变得脆弱。因此通过科学方式对不可再生能源问题进行改革和探究成为当前人类发展中最值得探究的重点形式。建立有关能源资源约束、环境污染的内生经济增长数学模型，已成为经济发展中人们探究的重点，更是针对化石能源的使用和经济持续发展结合分析而使其能够稳定合理发展的基础。
化石能源资源的有限性和耗竭性是对经济持续发展的重大威胁之一，所谓凡是有利必有弊，这种趋势之下为可再生能源产业的兴起带来了发展机遇。作为新兴绿色产业，其市场化发展的驱动力就是通过不可再生能源的日益匮乏和价格的提高而造成对新型能源的认识和利用的不断提高。可再生清洁能源必将最终替代化石能源，使得能源产业出现合理有效的发展前景和模式，并且能够对生态环境系统实现良好的发展前景和应用措施。由于受到市场价格、技术水平和开发成本的限制，可再生能源在发展和应用的过程中是一个漫长的发展过程，其发展道路更是充满艰辛和奋斗的。
1. 模型的建立
1.1含能源投入的生产函数
鉴于能源是我国经济发展中不可完全替代的限制性要素，本文将能源作为宏观经济生产函数中一个单独的投入要素；考虑到我国劳动投入对生产函数几乎没有影响，为讨论方便，这里假定劳动力总数为常数并标准化为1；假设生产函数为Cobb-Douglas型且规模报酬不变，其中，Y为国民经济系统的产出、K为资本存量、层为能源投入总量，它们均为时间t的函数，A是综合技术进步系数，a、p是弹性系数。
1.2可再生替代能源及开发投资
f为第t年年投入市场的可再生清洁能源总量；y（f）为每年岛（t）在社会总的年度能源消费中所占的比例，简称替代率，满足为第t年度对替代可再生能源产业研发和生产的总投资，g为单位投资的可再生能源产出率。
1.3考虑化石能源污染的国民经济系统实际产出式（1）中未计算化石能源使用产生污染给经济系统造成的负面影响，鉴于全球GHG排放80%以上来自于化石能源利用，这里引入能源污染损失函数D（y），其定义为由于能源的开发和使用过程中排放GHG等污染物而造成实际国民经济产出减少的影响系数，满足0
1.4资本的积累、消费和投资设c为社会消费总量，q是消费系数，假设用于可再生替代能源的开发和投资经费来源于社会总消费，如部分地将原本付给外国石油商的资金投资到生物燃料产业开发，k为可再生能源产业年总投资占社会全年总消费的比例。
1.5动态优化模型其意义在于满足经济持续发展对能源总需求的同时，化石能源的使用量最小，其中，D为贴现率，T为社会计划者根据可再生能源替代化石能源的路线图，预计实现某个替代率目标y（T）的年限。
2. 期望替代路径下的优化发展策略
为经济系统所消耗能源全部为化石能源时，所产生的GHG等污染造成社会总产出损失的损失率，I即为在考虑经济持续增长及GHG排放控制的情况下，期望替代路径y（T）所对应的优化动态投资策略.
3. 我国实际数据的案例分析
3.1参数的选取
根据2005年国家统计公报数据，并参考张明慧文的估算方法，我们回归分析了我国1985.2006年数据，求出q=0.541，p=0.510，A=0.742（标准误差为0.108、0.368和0.015）.其中，Y、K的单位为亿元，E的单位为万吨标煤；综合燃料酒精和水电的投资产出参数，取平均投资产能比为g=0.02万吨标煤，亿元；另取P=0.03。
3.2结果分析和政策建议
上述结果表明，如果社会按动态投资策略投资并实现产能，年度可再生能源总产出就可优化路径增长.最终，实现国家《可再生能源中长期发展规划》，在2020年将可再生能源占总能源消费的比例从2005年的7.5%提高到15%；并在最大限度地减少化石能源的使用和GHG排放的同时，确保我国整体经济的持续、健康发展。
假设存在理性的社会计划者，以行政和财政的手段，引导国民经济系统按上述的最优动态投资轨迹，每年递增地投资进行可再生清洁能源的开发和生产，就能确保可再生能源对化石能源的替代比例按指定的路径上升；在保证整体经济长期持续发展的同时，控制源于化石能源开采和使用造成的GHG排放等环境退化问题，运用各种行政和财政手段的基本目的，就是将化石能源的市场价格维持在适当的高位，使替代能源产业有利可图并稳定发展，比如，可以通过控制开采和进口化石能源许可证的发放、提高污染排放标准、增加资源开采税和燃油税等措施影响化石能源价格；与此同时，对替代能源产业予以减免税、补贴等财政支持。
总之，政府和社会计划者如果运用自己对市场能源价格的影响力，引导和控制可再生能源产业按上述的优化策略进行发展，就可以在0一T期内，使经济系统中发展、能源和源于能源的GHG排放诸关系系统动态最优化，并实现《可再生能源中长期发展规划》的能源经济目标。
对于可再生能源产业的投入、产出延时和折旧问题、能源污染损失的阀值和函数的不连续等问题，我们拟作进一步研究并另文讨论。
一、兼并重组使企业在安全设施、财力物力、技术保障等方面提供了全面支撑，步入了安全高效发展的快车道
2006年7月11日河南永锦能源有限公司正式挂牌运营。公司成立初期，煤炭产业拥有吕沟煤矿、云盖山一矿、云盖山二矿3对矿井。产量不足100万吨、产值2.5亿元。公司成立后，永锦能源依托永煤集团管理、人才、资金、技术、文化、品牌等优势，狠抓安全生产，强化管理工作，完善制度建设，创新经营机制，激发企业活力，推进文化理念整合，投资建设优势项目，拉长产业链条，提高产品附加值，实现了安全生产和平稳过度，不断提升矿井装备和安全质量标准化水平。公司经济效益大幅提升，经济质量持续优化。到2011年底，煤炭年产量达273万吨，实现利润8.11亿元，资产总额 达26 亿元。成为许昌地区同行业效益最好、利税最高、发展最快的朝阳企业，先后荣获“中国煤炭工业优秀企业”、“中国煤炭工业100强企业”、“河南省大中型企业综合效益百佳企业”、“河南省行业利税20强企业”、“河南省利税先进单位”、“河南省煤炭系统先进集体”、“河南省管理示范企业”、“河南省安全生产先进单位”等荣誉称号。
二、兼并重组让企业做大做强，优势彰显，安全效应、文化效应、经济效应、社会效应日益提高
企业兼并重组后，依托永煤控股的品牌效应和强力支持，永锦能源先后取得兴业银行、中国银行、浦东发展银行等银行2.3亿元的支持资金，构建了稳健的企业资金链，有效盘活和拉动了企业资金顺畅周转，加大了安全投入资金，逐渐由被动的“输血”向自我“造血”开始质变。公司紧紧咬定本质安全目标，先后投入4000万元淘汰了国家明令禁止和无煤安标志的设备；投入技改资金1.1亿元强力推进云盖山二矿技术改造；投资5000万元启动了云盖山一矿的技术改造；投入3867万元完成了云盖山一矿、二矿双回路供电和通风系统、瓦斯监控抽放、防火防尘防治水、机电安全防护等一系列矿井安全生产系统；完成了云盖山二矿以综采放顶煤开采装备为主要标志之一的技改工程；使该矿由核定能力18万吨/年提升到设计45万吨/年，成为禹州地区轻放设备配套最好、经济效益最优的综采工作面；被树为河南质量标准化标杆矿井；吕沟矿建矿井50年来长期存在的单电源供电和东西两翼通风机农用线路供电的重大隐患得到彻底根治，制约安全生产几十年的瓶颈得到根本解决；云盖山一矿通过技改项目，实现了采煤机械化，使矿井产能由设计45万吨/年达到80万吨/年，比兼并重组前翻一番。在加大安全投入的同时，公司又按照吨煤15元的标准足额提取入安全费用，累计投入安全费用 1201万元，使公司所属矿井全部淘汰落后安全设备。仅2006年7月到2008年底两年半时间内完成的安全投入、比兼并重组前几十年的安全技改投入总和还要多，极大地改善了矿井作业环境条件，减轻了一线职工劳动强度，提高了安全生产能力，夯实了安全生产基础，让永锦能源向本质安全型现代化矿井迈进了一大步。
在企业兼并重组过程中，永锦能源始终坚持两手抓、两手都过硬，一是坚持抓“硬实力”发展；二是坚持抓企业文化的“软实力”着陆，“软”“硬”结合，相辅相成，抓“软着陆”让重组企业员工的价值观念、思想意识、行为作风实现了脱胎换骨的根本性转变，摒弃了“小富即安、固步自封”的小农意识，走出了小天地，融入了大集团，真正解决了“深度融合”问题。“观念不变原地转，观念转变天地宽”，这是原禹州中锋集团职工的共同感受；抓“硬实力”发展使企业蓄势勃发，成效卓著，实现了跨越式发展，效益连年大幅度提升，成为禹州土地上鲜艳盛开的一朵奇葩，创造了良好的安全效应、文化效应、经济效应、社会效应。
