上海交通大学通识教育立项核心课程 VG UNIVE 课程名称:生物技术与人类课程号:B1913班级号:F131419015 姓名: 钱若予 学号:5131419015专业:英语(金融商务) 课程小论文 题目编号 20“清洁能源”有哪些? 得分 序号 选题 1 生物技术的由来与发展 2 基因工程与农业革命 3 “黄金水稻”所引发的故事 4 “绿色革命”与农业基因工程 5 转基因食品安全吗? 6 舌尖上的生物技术 7 功能食品与生物技术 8 新能源的希望生物柴油 9 化解能源危机的微生物 10 “白色革命”与生物技术 11 改变环境的基因科学 12 “红色革命”与基因工程 13 非典型战争一生物战与基因武器 14 抗生素与耐药菌 15 转基因的影响 16 基因的伦理 17 试管婴儿的是与非 18 转基因与生物多样性 19 人类基因与专利 20 自选题目(限在粮食或视频、能源或人类健康领域)
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称: 生物技术与人类 课程号: BI 913 班级号: F131419015 姓名: 钱若予 学号: 5131419015 专业: 英语(金融商务) 课程小论文 题目编号 20 “清洁能源”有哪些? 得分 序号 选题 1 生物技术的由来与发展 2 基因工程与农业革命 3 “黄金水稻”所引发的故事 4 “绿色革命”与农业基因工程 5 转基因食品安全吗? 6 舌尖上的生物技术 7 功能食品与生物技术 8 新能源的希望-生物柴油 9 化解能源危机的微生物 10 “白色革命”与生物技术 11 改变环境的基因科学 12 “红色革命”与基因工程 13 非典型战争—生物战与基因武器 14 抗生素与耐药菌 15 转基因的影响 16 基因的伦理 17 试管婴儿的是与非 18 转基因与生物多样性 19 人类基因与专利 20 自选题目(限在粮食或视频、能源或人类健康领域)
“清洁能源”有哪些? 钱若予 (上海交通大学外国语学院英语系,上海200240) 摘要:随着世界经济的快速发展,能源需求激增,传统能源供给约束力日益显现:同时, 以煤炭等化石能源为主的传统能源结构污染严重,有悖于可持续发展的理念。对清洁能源开发 与利用已成为必然趋势,为各国所重视。本文将从“清洁能源”的概念入手,逐一探讨水能、生 物质能、太阳能、风能、地热能、海洋能等狭义“清洁能源”以及核能等广义“清洁能源的发展 现状及潜在价值,并着重分析我国“清洁能源的发展历程、现有难题及解决方法。 关键词:清洁能源:可持续发展;新技术 What“Clean Energy”Is There in the World? Ruoyu QIAN (School of Foreign Languages,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China) Abstract:With the rapid development of world's economy,the demand of energy increases surges, disclosing the limitation of traditional energy.At meantime,serious environmental pollution has been caused by the traditional energy structure that relies mainly on fossil energy such as coal.This goes against the idea of sustainable development.Therefore,it has become an inevitable trend to develop and capitalize on "clean energy"and is drawing attention of all countries.Beginning with the concept of clean energy,this paper will discuss the current developing situation and huge potential value of "clean energy"in both narrow and broad definition one by one from hydro energy,biomass energy, solar energy,wind energy,geothermal energy and ocean energy to nuclear energy.The latter part of the paper will focus on the developing history of"clean energy"in China and give some solutions to the current problems we encounter with. Key words:clean energy;sustainable development;new technology 随着世界经济的快速发展,环境问题和能源问题日益显现,大力发展清洁能源正是 当前国际社会应对能源紧缺、保障能源供应的重要发展方向,而清洁能源的生产和使用, 也已在世界上得到了广泛的重视和发展。许多可再生能源,如风力发电、太阳能发电等, 年增长速度超过30%。世界各主要国家都将可再生能源作为可持续发展的基本选择,并 且积极制定新的能源发展战略、法规和政策。专家预测,由于天然气联合循环发电具有 高效、运行灵活、投资少和建设时间短等优势,其发电占全世界发电燃料的比例,将从 2010年的20%增加到2030年的22%。核电发展也呈现提升势头,水电及其他清洁能源 发电量均有望提高2。 2
2 “清洁能源”有哪些? 钱若予 (上海交通大学 外国语学院英语系,上海 200240) 摘 要:随着世界经济的快速发展,能源需求激增,传统能源供给约束力日益显现[1] ;同时, 以煤炭等化石能源为主的传统能源结构污染严重,有悖于可持续发展的理念。对清洁能源开发 与利用已成为必然趋势,为各国所重视。本文将从“清洁能源”的概念入手,逐一探讨水能、生 物质能、太阳能、风能、地热能、海洋能等狭义“清洁能源”以及核能等广义“清洁能源”的发展 现状及潜在价值,并着重分析我国“清洁能源”的发展历程、现有难题及解决方法。 关键词:清洁能源;可持续发展;新技术 What “Clean Energy” Is There in the World? Ruoyu QIAN (School of Foreign Languages, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China) Abstract: With the rapid development of world’s economy, the demand of energy increases surges, disclosing the limitation of traditional energy. At meantime, serious environmental pollution has been caused by the traditional energy structure that relies mainly on fossil energy such as coal. This goes against the idea of sustainable development. Therefore, it has become an inevitable trend to develop and capitalize on “clean energy” and is drawing attention of all countries. Beginning with the concept of clean energy, this paper will discuss the current developing situation and huge potential value of “clean energy” in both narrow and broad definition one by one from hydro energy, biomass energy, solar energy, wind energy, geothermal energy and ocean energy to nuclear energy. The latter part of the paper will focus on the developing history of “clean energy” in China and give some solutions to the current problems we encounter with. Key words: clean energy; sustainable development; new technology 随着世界经济的快速发展,环境问题和能源问题日益显现,大力发展清洁能源正是 当前国际社会应对能源紧缺、保障能源供应的重要发展方向,而清洁能源的生产和使用, 也已在世界上得到了广泛的重视和发展。许多可再生能源,如风力发电、太阳能发电等, 年增长速度超过 30%。世界各主要国家都将可再生能源作为可持续发展的基本选择,并 且积极制定新的能源发展战略、法规和政策。专家预测,由于天然气联合循环发电具有 高效、运行灵活、投资少和建设时间短等优势,其发电占全世界发电燃料的比例,将从 2010 年的 20%增加到 2030 年的 22%。核电发展也呈现提升势头,水电及其他清洁能源 发电量均有望提高[2]
而中国,尽管清洁能源资源丰富,具备大规模开发潜力,但就目前而言,情况仍不 容乐观。据统计,截止2010年底,我国非化石能源占一次能源消费比重仅8.3%,远没 有达到政府规划目标[3]。因此,我国清洁能源的发展任重道远。 本文将从清洁能源的定义及分类谈起,阐述清洁能源的发展现状和潜在价值,并为 我国清洁能源的发展提供参考。 “清洁能源”简述 (一) 基本概念 清洁能源,顾名思义,指的是对环境友好的能源一环保,排放少,污染程度小。 然而,这一定义并不准确,往往会造成误解,让人们误以为是对能源的分类,并自动认 为有另一类能源一非清洁能源。事实上,清洁能源的准确定义应是“对能源清洁、高 效、系统化应用的技术体系”。含义有三点:第一清洁能源不是对能源的简单分类,而 是指能源利用的技术体系:第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性:第三清洁 能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。 (二)基本特征 可靠的清洁能源应具备以下特征:一是资源量丰富:二是环境友好;三是技术可行: 四是经济可行:五是易于实现。 (三)基本分类 清洁能源主要分为狭义和广义两种概念。狭义的清洁能源是指可再生能源,如水能、 生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生 污染。广义的清洁能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,选用对生态环境低污染 或无污染的非再生能源,如天然气、清洁煤和核能等。 二、 “清洁能源”有哪些? (一)水能 水能(Hydro Energy),是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。 世界上水能比较丰富,而煤、石油资源少的国家,如瑞士、瑞典,水电占全国电力 工业的60%以上。水、煤、石油资源都比较丰富的国家,如美国、俄罗斯、加拿大等国, 一般也大力开发水电。美国、加拿大开发的水电已占可开发水能的40%以上。水能少而 煤炭资源丰富的国家,如德国、英国,对仅有的水能资源也尽量加以利用,开发程度很 高,已开发的约占可开发的80%
3 而中国,尽管清洁能源资源丰富,具备大规模开发潜力,但就目前而言,情况仍不 容乐观。据统计,截止 2010 年底,我国非化石能源占一次能源消费比重仅 8.3%,远没 有达到政府规划目标[3] 。因此,我国清洁能源的发展任重道远。 本文将从清洁能源的定义及分类谈起,阐述清洁能源的发展现状和潜在价值,并为 我国清洁能源的发展提供参考。 一、 “清洁能源”简述 (一) 基本概念 清洁能源,顾名思义,指的是对环境友好的能源——环保,排放少,污染程度小。 然而,这一定义并不准确,往往会造成误解,让人们误以为是对能源的分类,并自动认 为有另一类能源——非清洁能源。事实上, 清洁能源的准确定义应是“对能源清洁、高 效、系统化应用的技术体系”。含义有三点:第一清洁能源不是对能源的简单分类,而 是指能源利用的技术体系;第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性;第三清洁 能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。 (二) 基本特征 可靠的清洁能源应具备以下特征:一是资源量丰富;二是环境友好;三是技术可行; 四是经济可行;五是易于实现。 (三) 基本分类 清洁能源主要分为狭义和广义两种概念。狭义的清洁能源是指可再生能源,如水能、 生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生 污染。广义的清洁能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,选用对生态环境低污染 或无污染的非再生能源,如天然气、清洁煤和核能等。 二、 “清洁能源”有哪些? (一) 水能 水能(Hydro Energy),是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。 世界上水能比较丰富,而煤、石油资源少的国家,如瑞士、瑞典,水电占全国电力 工业的 60%以上。水、煤、石油资源都比较丰富的国家,如美国、俄罗斯、加拿大等国, 一般也大力开发水电。美国、加拿大开发的水电已占可开发水能的 40%以上。水能少而 煤炭资源丰富的国家,如德国、英国,对仅有的水能资源也尽量加以利用,开发程度很 高,已开发的约占可开发的 80%
水能发电具有其明显的优势: (1)运作时机乎全无污染物排放: (2)水力发电无需燃料,发电成本不会受燃料价格影响,加上运作高度自动化, 运作时所需人手少,故营运成本低。以三峡水电站为例,若连续以最大发电量 发电计,出售5至8年电力就可以收回建造成本: (3)水力发电可以按用电量需要而快速调整发电量。水力发电启动时间仅为数分 钟,只需60至90秒就能达至全功率输出,烧气发电所需时间更短。因此,小 型水力发电站可以用作调节供电量的缓冲: (4)水库出发电外还有有储水功能,可以控制水流量,有一定程度的上下游水量 分布调节能力,故可以降低洪水泛滥造成的损失及蓄备灌溉用水。在某些地理 环境下,水库能降低河水流速,改善航运。 但是,水力发电也有其不足之处,大部分其他发电方式只要更换新装置就可以延长 发电寿命,但水力发电由于水库内淤泥堆积,寿命有限,一般为100年。此外,建造水 坝需要大规模人口迁移,且容易破坏生物多样性。 (二) 生物质能 生物质能(Biomass Energy),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式, 即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规 的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一 种可再生的碳源。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于 世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生 物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产 的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。 目前,生物质的利用技术有直接燃烧、生物质气化、制作液体生物燃料、生产沼气、 生物制氢、生产原电池等。而最近又有了脂肪燃料快艇的新应用。 生物质能拥有可再生性、低污染性、广泛分布性、总量丰富性等特点,但目前,其 利用依旧存在交大的瓶颈。主要有认识不够、补贴门槛过高、成本价格难控、技术要求 高等难题亟待解决。 21世纪初期,全世界乙醇和生物柴油等生物燃料的总产量高达330亿L,相当于全 世界所有国家消耗汽油的3%,约为120M亿L。2011年,乙醇为巴西非柴油车燃料所 4
4 水能发电具有其明显的优势: (1) 运作时机乎全无污染物排放; (2) 水力发电无需燃料,发电成本不会受燃料价格影响,加上运作高度自动化, 运作时所需人手少,故营运成本低。以三峡水电站为例,若连续以最大发电量 发电计,出售 5 至 8 年电力就可以收回建造成本; (3) 水力发电可以按用电量需要而快速调整发电量。水力发电启动时间仅为数分 钟,只需 60 至 90 秒就能达至全功率输出,烧气发电所需时间更短。因此,小 型水力发电站可以用作调节供电量的缓冲; (4) 水库出发电外还有有储水功能,可以控制水流量,有一定程度的上下游水量 分布调节能力,故可以降低洪水泛滥造成的损失及蓄备灌溉用水。在某些地理 环境下,水库能降低河水流速,改善航运。 但是,水力发电也有其不足之处,大部分其他发电方式只要更换新装置就可以延长 发电寿命,但水力发电由于水库内淤泥堆积,寿命有限,一般为 100 年。此外,建造水 坝需要大规模人口迁移,且容易破坏生物多样性。 (二) 生物质能 生物质能(Biomass Energy),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式, 即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规 的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一 种可再生的碳源。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于 世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生 物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产 的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的 40%以上。 目前,生物质的利用技术有直接燃烧、生物质气化、制作液体生物燃料、生产沼气、 生物制氢、生产原电池等。而最近又有了脂肪燃料快艇的新应用。 生物质能拥有可再生性、低污染性、广泛分布性、总量丰富性等特点,但目前,其 利用依旧存在交大的瓶颈。主要有认识不够、补贴门槛过高、成本价格难控、技术要求 高等难题亟待解决。 21 世纪初期,全世界乙醇和生物柴油等生物燃料的总产量高达 330 亿 L,相当于全 世界所有国家消耗汽油的 3%,约为 120M 亿 L。2011 年,乙醇为巴西非柴油车燃料所
提供的能量占到总量的78%。2011年,乙醇为美国非柴油车燃料所提供的能量占到总 量的57%。当年,9个欧盟国家逐步成为了生物柴油的生产国家,其中,乙醇产量主要 来源于美国,巴西位列第二位。当前,中国也有几个城市试点利用生物质能燃料[4。 (三) 太阳能 太阳能(Solar Energy)是指来自太阳辐射出的光和热被不断发展的一系列技术所利 用,例如,太阳热能集热器,太阳能光伏发电,太阳热能发电,和人工光合作用。 太阳能技术被广泛定性为被动的或主动的方式来捕获、转换和分配太阳光。主动式 太阳能技术,利用太阳能光伏板、泵、风机将阳光转换为有用的输出。被动式太阳能技 术,包括选择材料具有良好的热性能、设计、自然空气流通的空间,并按照太阳来安排 的建筑物的位置。主动式太阳能技术,增加能源供应,被认为是供应端的技术:而被动 式太阳能技术,减少替代资源的需要,通常被认为是需求端的技术。 目前,太阳能已被广泛应用于建筑和城市规划、农业和园艺业、交通运输、光热转 换、光伏转换等诸多领域。例如,并网光伏(PV)发电是目前世界上发展最快速的能源技 术。21世纪初期,并网光伏(PV)发电在德国、美国和日本等国家共有40万户使用,装机量 年增长率高达60%。从发电量来看,全世界范围内的太阳能光伏发电2011年为7.5GW, 相比2010增加2.1GW4。 太阳能具有诸多优势: (1)在光照充足的地区,太阳能的供应源源不断: (2)太阳能虽具有间歇性,但太阳能发电量与用电尖峰需求呈现正相关,许多电 力公司需要兴建只在高峰时间发电的电厂,这种电厂的成本较高,以太阳能取 代此类发电厂,很早就具有经济效益: (3)使用过程不会产生环境污染,亦不会产生温室气体导致地球温室效应加剧: (4)太阳能电池组件可以安装在建筑物上,称为光电一体化建筑,如此太阳能电 池板不仅可以在有阳光的时候产生电力,还能达到隔热的作用,可以有效降低 建物内部的温度,降低建筑能耗,而且分散式发电的大规模停电风险较低: (5) 将太阳能电池安装于家家户户,可以提供大量的在地工作机会,节省社福及 社会成本。 但是,太阳能也具有一定的局限性。在许多阴雨绵绵或是日照短的地区,很难完全 靠太阳能供应,投资报酬率较低。并且,太阳能电池板寿命有限,约1030年,而生产 时所需使用的大量硅、锗、硼可能会造成其他方面的污染,需妥善管控处理。 5
5 提供的能量占到总量的 78 %。2011 年,乙醇为美国非柴油车燃料所提供的能量占到总 量的 57%。当年,9 个欧盟国家逐步成为了生物柴油的生产国家,其中, 乙醇产量主要 来源于美国,巴西位列第二位。当前,中国也有几个城市试点利用生物质能燃料[4] 。 (三) 太阳能 太阳能(Solar Energy)是指来自太阳辐射出的光和热被不断发展的一系列技术所利 用,例如,太阳热能集热器,太阳能光伏发电,太阳热能发电,和人工光合作用。 太阳能技术被广泛定性为被动的或主动的方式来捕获、转换和分配太阳光。主动式 太阳能技术,利用太阳能光伏板、泵、风机将阳光转换为有用的输出。被动式太阳能技 术,包括选择材料具有良好的热性能、设计、自然空气流通的空间,并按照太阳来安排 的建筑物的位置。主动式太阳能技术,增加能源供应,被认为是供应端的技术;而被动 式太阳能技术,减少替代资源的需要,通常被认为是需求端的技术。 目前,太阳能已被广泛应用于建筑和城市规划、农业和园艺业、交通运输、光热转 换、光伏转换等诸多领域。例如,并网光伏(PV)发电是目前世界上发展最快速的能源技 术。21 世纪初期,并网光伏(PV)发电在德国、美国和日本等国家共有 40 万户使用,装机量 年增长率高达 60%。从发电量来看,全世界范围内的太阳能光伏发电 2011 年为 7.5GW, 相比 2010 增加 2.1GW[4] 。 太阳能具有诸多优势: (1) 在光照充足的地区,太阳能的供应源源不断; (2) 太阳能虽具有间歇性,但太阳能发电量与用电尖峰需求呈现正相关,许多电 力公司需要兴建只在高峰时间发电的电厂,这种电厂的成本较高,以太阳能取 代此类发电厂,很早就具有经济效益; (3) 使用过程不会产生环境污染,亦不会产生温室气体导致地球温室效应加剧; (4) 太阳能电池组件可以安装在建筑物上,称为光电一体化建筑,如此太阳能电 池板不仅可以在有阳光的时候产生电力,还能达到隔热的作用,可以有效降低 建物内部的温度,降低建筑能耗,而且分散式发电的大规模停电风险较低; (5) 将太阳能电池安装于家家户户,可以提供大量的在地工作机会,节省社福及 社会成本。 但是,太阳能也具有一定的局限性。在许多阴雨绵绵或是日照短的地区,很难完全 靠太阳能供应,投资报酬率较低。并且,太阳能电池板寿命有限,约 10-30 年,而生产 时所需使用的大量硅、锗、硼可能会造成其他方面的污染,需妥善管控处理