能源与生态的关系(世界前三大能源国家?)
1. 世界前三大能源国家?
一、中国(全球新能源汽车产销第一大国)
中国是世界新能源发展最快的国家。中国是全球首屈一指的最大的新能源汽车市场。中国已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国,中国已经连续六年位居全球新能源汽车产销第一大国。
全球前15大风机厂商的市占率排名,中国企业排名第2、4、6、7、9、10、11、12、13、15,其中金风科技(全球第二)一度连续多年高居世界榜首。
中国新能源产业的龙头企业的全球竞争力十分突出,2020年,中国有207家企业入围“2020全球新能源企业500强榜单”,数量位列全球第一。《2020全球新能源企业500强榜单》中,中国的协鑫(集团)控股有限公司排名中国第一、全球第二,尤其是公司业务以新能源硅材料产业链、新能源装备制造为主;中国电力建设集团有限公司排名中国第二,全球第五。
中国国家风电机组几乎引领了全球低风速,复杂地形风电机组的所有技术主要路线,尤其在风电机组总装机容量和每年新增装机容量上一骑绝尘,雄踞世界第一。值得一提的是,中国在风光发电、特高压、绿色氢能等产业上都是全球引领者。中国是全球绿色氢能产业的引领者。 值得一提的是,全球单厂规模最大的电解水制氢项目于2021年在中国宁夏投产。中国石化集团的万吨级光伏绿氢示范项目,预计2023年中期建成投产。
中国是世界上最大的制氢国,在氢能供给上具有巨大潜力。中国的氢气需求量将在未来出现大幅增长。援引中国氢能联盟的分析指出,到2030年,中国每年的氢气需求量将从目前的 2000万吨增加至3500万吨,到 2050 年将接近6000万吨。
西班牙《机密报》日前也曾发文称,中国将戈壁沙漠变成了风能和太阳能的农场。报道指出,中国在西北地区安装了大规模的风力发电机和太阳能电池板,中国将会长期成为全球利用新能源第一大国。
援引能源经济与金融分析研究所分析师西蒙·尼古拉斯(Simon Nicholas)的话,风能和太阳能发电项目在中国的大规模开展,尤其是得益于中国拥有全球领先水平的超高压和特高压可远距离输电技术,因此,中国在新能源领域上的探索领先全球。
法国生态可持续发展网站“zegreenweb”曾经报道称,中国承诺将力争在2030年达到碳排放峰值,努力争取2060年前实现碳中和。为实现这一目标,中国将加快调整能源结构,推动能源生产消费模式的绿色低碳变革。报道指出,中国规划到2025年,原油年产量回升并稳定在2亿吨水平,天然气年产量达到2300亿立方米以上,同时严格控制钢铁、化工、水泥等主要用煤行业煤炭消费,非化石能源消费比重提高到20%左右。
值得一提的是,中国早在2009年水电装机容量达1.97亿千瓦,居世界第一,风电装机容量居世界第三。风电在我国已成为继水电、火电后最具成长性的能源;当时核电在建规模居世界第一,全世界在建核电机组规模第一。中国太阳能热水器利用量位居世界第一,中国还是世界上太阳能光伏电池最大的生产国,目前太阳能光伏电池年产量曾经约占全球产量的40%。
二、日本(全球节能领域及新能源技术典范)
日本是首屈一指的汽车制造强国和全球光伏产业强国。日本几乎所有新兴动力电池(包括锂离子电池、氢能源电池、液流电池等)的研发技术都走在世界前列。比如锂离子电池领域,从1991年索尼公司就将含有液态电解质的锂离子电池带入电子设备的应用至今,液态锂电池已经成为全球目前最为成熟、使用最广泛的技术路线之一,索尼公司也成为世界上锂离子电池技术最权威的公司。日本的混动技术是其他国家所无法比拟的,早在1997年,日本汽车巨头丰田就率先推出了全球首款量产混合动力车——普锐斯,普锐斯在世界上大获成功。
日本的丰田还凭借混动技术申请了多达355项的专利,成为了混动技术最有发言权的车企。比如2010年推出的日产作为全球第一款真正意义上量产的电动车型,它在全球都有着很高的知名度,新版聆风还曾经问鼎了欧洲2018上半年电动车的销量冠军。日产聆风还成为了世界上销量最多的纯电动车。
日本还拥有全球动力电池出货量第二大的厂商——日本松下,旗下电池的核心客户是特斯拉,其他客户包括大众、通用等。据悉,松下将与丰田、本田、日产等23家汽车、电池和材料企业联合开发固态电池,并计划到2022年全面掌握固态电池的相关技术。
日本在新能源领域,本田和丰田都是混动技术的佼佼者,而日产和三菱汽车却是纯电动车的领头羊。
2. 碳纤维和氢能源关系?
随着锂电池电动车的批量化、稳定化,氢能源汽车也开始受到汽车产业的重视,而碳纤维在氢能源汽车上的应用,其前景更加诱人。因为在氢能源汽车上,碳纤维不是选配件,而是必须件。以李总理访问日本参观的,行业内关注的丰田Mirai为例:
其中最核心部件的氢能源系统,包括储氢瓶、电池电极、电池堆结构材料,都用到碳纤维。特别是碳纤维储氢瓶是不可少,而电池电极用碳纤维材料性能提升很多。所以,相对于锂电池的电动车,碳纤维在氢能源汽车的应用更多。氢能源车对碳纤维是必须项,而不是加分项。而氢能源从产业链来说,也许碳纤维的代入感会更强!氢能源怎么回事,其实说起来也可以很简单:
上面这个方程式,初中以上都学过,氢和氧发生化学反应,生成水,释放出能量。而这个能量,就是驱动汽车的能量,整个过程清洁环保。空气中氧气很多?那么氢气哪里来了?我们很多人也做过另外一个实验就是电解水实验。但如何利用现有的电力系统,电解水产生氢气,在给氢能源车用。从热力学定理来看,肯定就不划算了!还可以用工业副产品的氢,很多化工厂可以产生副产品氢,但量有限。那怎么办?
其实还有其他思路,如风电制氢。目前风电的发展越来越快,风力的成本也下降很多,将逐渐风火同价,甚至未来还会进一步降低。所以风电制氢是一个好思路。特别是风电有一个特点,随着风的大小,波动比较大,如果发电并网,需要进行特殊处理。而风电制氢,只有建分布式风机就可以了!那么故事来了....知道最近几年,碳纤维应用发展最快在哪个领域吗?风电、风电、风电!重要的事情说三遍,碳纤维应用在风电取得了巨大的成果,2016年用量超过航空航天,成为首位,近年一直稳步增长。
试想一下,碳纤维可以做风电叶片,风电制氢,推动氢能源汽车前进,需要加气站。就需要建更多的分布式风机电站制氢。氢能源汽车需要用碳纤维,风电也需要碳纤维。这种相互促进,可以形成良好的促进,推动量的增长和成本的下降, 对碳纤维产业,是一个完美的产业链。
现在锂电池电动车,回家后第一件事就是插上电源,充电,防止明天跑不动。但氢能源车,就不用了!而且随着技术的进步,有可能会出现这种情况,回家后第一件事也是插上充电头,但不是给汽车充电,而是汽车给家庭充电!试想一下,一个城市建立了不是分布式风机,发电制氢,并把氢气运输到加氢站,这个加氢站位于你家和上班路上,每天上下班路上,到加氢站,花个10分钟,加个氢,回家后,插上充电头插上充电头,第二天上下班,再加个氢。如果这个能源生态系统形成,我们是不是对电网的依赖性大大降低?对了,家庭还可能有小型的光伏电站!
狼爱上羊,是一个不可能的传说。但氢能源遇上碳纤维,有可能不仅仅是材料革命,还有可能是能源革命。
3. 自然与生态概念的区别?
生态环境是人类生存、生产与生活的基本条件。我们从生态学专业角度讨论生态环境与自然环境。生态环境与自然环境是两个在含义上十分相近的概念,生态环境并不等同于自然环境。生态环境仅是自然环境的一种,二者具有相互包含关系。
自然环境,就是指人类生存和发展所依赖的各种自然条件的总和。自然环境不等于自然界,只是自然界的一个特殊部分,是指那些直接和间接影响人类社会的自然条件。自然环境的外延比较广,仅有非生物因素组成的整体,并不能叫做自然环境。
生态环境,是由生物群落及非生物自然因素组成的。是各种生态系统所构成的整体,完全由自然因素形成。与人类生存息息相关唇齿相依,并直接地、间接地、潜在地、长远地对人类和生物界的生存和发展产生影响。只有具备一定生态关系构成的系统整体才能称为生态环境。
自然环境与生态环境的破坏直接影响人类生存质量,生态环境的破坏直接导致人类生活环境的恶化。目前为止,威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题有:全球气候变暖、臭氧层破坏、空气污染、酸雨、雾霾、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、物种加速灭绝、土地荒漠化、土壤退化、水土流失、土地盐碱化、垃圾成灾、有毒化学 品污染多方面。
我国的自然环境与生态环境破坏主要为:黄土高原的水土流失、西北沙漠地区的荒漠化、黄淮海平原的盐碱化,北方地区的沙尘暴、南方地区的土壤重金属污染、水资源河流污染、大中城市的空气污染等等,在不同程度上制约着我国国民经济的进一步发展。
生态平衡是动态的平衡。生态环境如果受到自然和人为因素的干扰,生态系统的结构和功能遭到破坏,超过了生态系统自我调节能力,不能恢复到原来比较稳定的状态时,物质和能量输出输入就不能平衡,就会造成系统成分缺损,如生物多样性减少,导致生物链和食物链的改变,出现生态链结构性变化,能量流动受阻,物质循环中断,轻者称为生态失调,严重的就是生态灾难。
生态学所讲的环境,是以整个生物界为中心,围绕生物界并构成生物生存的必要条件,如大气、水、土壤、阳光及其他无生命物质等,是生物的生存环境,也称为“生境”或者“栖息地”。著名系统工程学家常远教授对于生态的诠释通俗易懂:“生态”=“生”+“态”。“生”指生存、生命、生活、生物;“态”指状态、情态、势态、姿态;所以,“生态”就是有生命的事物即生物和人类生存的状态。对于生态更简约的解释就是:生物、动物和人类生存的状态。
人类生存的最高境界是与大自然和谐共处!
4. 发展新能源产业的生态意义?
新能源是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
发展新能源的意义
1、中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起中国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得中国接入世界能源市场的竞争。
由于中国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来中国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。
2、国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。
3、今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响中国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。
4、大力发展可再生能源可相对减少中国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高中国能源、经济安全。
5、此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。