【文章內(nèi)容簡介】 一代電池。新一代電池將采用鋰聚合技術(shù)，其功率將比市場上銷售的現(xiàn)代電池的功率高兩倍，它對現(xiàn)代汽車向混型汽車和電動汽車的轉(zhuǎn)換起到至關(guān)重要的作用。 （ 八） 能源農(nóng)場。用生物工程生產(chǎn)燃料作物，例如乙醇燃料的進程將加快。利用脫氧核糖核酸（ DNA）工程，人類將可以像生產(chǎn)糧食一樣生產(chǎn)能源。 （九） 太陽能。今后 10 年太陽能的利用將獲得重大進步。近年來，太陽能電池效率的提高，使太陽能的廣泛應(yīng)用成為可能。光伏電池的效率將會進一步提高。 （十） 甲烷水合物。地質(zhì)家發(fā)現(xiàn)，世界大洋底部存在大量甲烷水合物，可以為人類提供大量可靠的能源。預(yù)計今后 10 年內(nèi)甲烷水合物資源將被開發(fā)，并作為常規(guī)天然氣的補充。 9 第二章 我國工業(yè)活動 第一節(jié) 工業(yè)活動概述 現(xiàn)代工業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)歷了四次 技術(shù)革命，技術(shù)進步推動工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域不斷擴大，已經(jīng)在向海洋、太空進軍。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高新技術(shù)、知識密集型產(chǎn)業(yè)過度。國民經(jīng)濟因此而得到了很大程度的發(fā)展，提供先進技術(shù)裝備，能源和原材料，提供人民需要的消費品，工業(yè)活動成為國家資金積累的主要來源。但同時，工業(yè)的 高速 發(fā)展也給生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的負(fù)面影響，從環(huán)境中索取各種自然資源，改變環(huán)境結(jié)構(gòu)，影響 其 功能；廢品進入環(huán)境，當(dāng)排放量超過環(huán)境自凈功能時，就會對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成危害。 一、工業(yè)活動的發(fā)展?fàn)顩r 當(dāng)前我國正處在十分重要的發(fā)展階段，工業(yè)化、城市化進程加快，對 資源能源的需求不斷增加，這既是一個黃金發(fā)展時期 ， 又是一個資源環(huán)境矛盾突出、瓶頸約束加劇 的 時期。我們?yōu)楸３纸?jīng)濟增長付出了相當(dāng)大的資源和環(huán)境代價。以 2020年為例，國內(nèi)生產(chǎn)總 值 增長了 %,但耕地卻減少了 萬 公頃 ,主要原材料消耗也明顯上升 ,當(dāng)年 ,我國實現(xiàn)的GDP約占世界的 4%,而為此消耗的原煤、鐵礦石、鋼材、水泥分別占世界的 31%、 30%、 27%和 40%。 2020年全國先后有 21個省市拉閘限電，能源緊張狀況至今沒有改善。全國每年因缺水造成的直接經(jīng)濟損失已達 2020 億元。至 2020 年，可持續(xù)發(fā)展所需要 的 45種主要礦產(chǎn)品中，只有 24 種能滿足需求。從資源消耗的增幅看，近年來，我國鋼、鐵、有色金屬、水泥等主要原材料消耗彈性系數(shù)（原材料增速與 GDP增速之比）正呈擴大增勢。從資源利用效率來看，我國資源產(chǎn)出效率大大低于國際先進水平，我國每萬元 GDP能耗是世界平均水平的 3倍。此外，我國資源回收利用率比較低，許多可以利用或再利用的資源成了廢棄物，每年約有 500萬 噸 廢鋼鐵、廢玻璃等沒有回收利用。從環(huán)境污染程度看，我國廢棄物排放水平大大高于發(fā)達國家，每增加單位 GDP的廢水排放量比發(fā)達國家高 4倍，單位工業(yè)產(chǎn)值產(chǎn)生的固體廢棄物比 發(fā)達國家高 10多倍，每年因大氣污染造成的經(jīng)濟損失占 GDP的 3%～ 7%。近幾年，由于資源短缺和局部環(huán)境惡化制約經(jīng)濟社會發(fā)展的問題越來越明顯，可持續(xù)發(fā)展受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和廣泛的關(guān)注。因此，增強節(jié)約意識，推進資源節(jié)約工作，提高資源與能源的利用效率，緩解資源瓶頸制約，加快建設(shè)節(jié)約型社會是落實科學(xué)發(fā)展觀、統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展的必然要求。 二 、 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的新型模式 10 建設(shè)節(jié)約型社會，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須首先實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變， 摒棄 傳統(tǒng)的資源高度依賴型發(fā)展模式，重視和發(fā)展建立在物質(zhì)循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟發(fā)展模式。同時 ，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展還應(yīng)依靠科學(xué)技術(shù)，發(fā)展高新技術(shù)，并使科技生態(tài)化，按循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式，走可持續(xù)發(fā)展的道路，實現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和環(huán)境保護的 “ 三贏 ” 。 目前，國內(nèi)對循環(huán)經(jīng)濟的認(rèn)識已經(jīng)形成比較一致的觀點，認(rèn)為循環(huán)經(jīng)濟就是一種運用生態(tài)學(xué)規(guī)律來指導(dǎo)人類社會的經(jīng)濟活動并且建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的新經(jīng)濟發(fā)展模式 ， 其本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟。它要求把經(jīng)濟活動組織成為 “ 資源 —— 生產(chǎn) —— 消費—— 二次能源 ” 的封閉式流程。循環(huán)經(jīng)濟有其自身可以遵循的原則，目前學(xué)術(shù)界將其歸結(jié)為 3R原則，即減量化原則（ Redu標(biāo) 準(zhǔn)煤 ）、再使用原則 (Reuse)、再循環(huán)原則 (Recycle)。循環(huán)經(jīng)濟的 3R 原則使資源以最低的投入，達到最高效率的使用和最大限度的循環(huán)利用，實現(xiàn)污染物排放的最小化，使經(jīng)濟活動與自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)規(guī)律相吻合，從而實現(xiàn)人類活動的生態(tài)化轉(zhuǎn)向和經(jīng)濟規(guī)模效益的遞增。 循環(huán)經(jīng)濟與傳統(tǒng)經(jīng)濟的區(qū)別在于 傳統(tǒng) 經(jīng)濟遵循的是 “ 資源 —— 生產(chǎn) —— 消費 —— 廢棄物排放 ” 單向的線性過程，其結(jié)果是在地球上的資源越來越少，而垃圾和污染物卻日益增長。其主要特征是經(jīng)濟增長速度與資源消耗強度、環(huán)境負(fù)荷強度在速率上成正比，形成典型的 “ 三高一低 ” 模 式，即高開采、高消耗、高排放和低利用。而循環(huán)經(jīng)濟按照 3R 的原則，形成典型的 “ 三低一高 ” 模式，即低開采、低消耗、低排放和高利用，最大限度地減少初次資源的開采，最大限度地利用不可再生資源。而且資源的循環(huán)利用提高了生態(tài)環(huán)境的利用效率。因此，循環(huán)經(jīng)濟體現(xiàn)了一種新的經(jīng)濟發(fā)展理念，它確立了新興的資源觀和經(jīng)濟發(fā)展模式，從根本上改變了人們的傳統(tǒng)思維方式、生產(chǎn)方式和生活方式。它要求全社會增強珍惜資源、循環(huán)利用資源、變廢為寶、保護環(huán)境的意識，實現(xiàn)資源利用的減量化、產(chǎn)品的反復(fù)使用和廢棄物資源化。它要求政府在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、科學(xué)技術(shù) 發(fā)展、城市建設(shè)等重大決策中，綜合考慮經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益，節(jié)約利用資源，減少資源與環(huán)境財產(chǎn)的損耗，促進經(jīng)濟、社會與自然的良性循環(huán)。它要求企業(yè)在確定經(jīng)營方針和從事經(jīng)濟活動時，兼顧經(jīng)濟發(fā)展、資源合理利用和環(huán)境保護，逐步實現(xiàn) “ 低排放 ” 或 “ 零排放 ” ，從而營造出一個人與自然和諧發(fā)展的循環(huán)型經(jīng)濟社會。目前在許多發(fā)達國家，循環(huán)經(jīng)濟已成為一種新型的發(fā)展趨勢。 第二節(jié) 工業(yè)發(fā)展面臨的問題 一 、 工業(yè)中重化工 化 特征突出 11 “ 十五 ” 期間，工業(yè)中重工業(yè)的增長速度遠大于輕工業(yè)，重化工化特征日益明顯。 2020年，重工業(yè)的比重達 到 69%，比 2020 年提高 個百分點。同時， “ 十五 ” 期間，能源和主要工業(yè)原材料的彈性均大于 1。這一現(xiàn)象基本反映了中國經(jīng)濟在需求方面的幾個特點：首先，從國內(nèi)市場看，一般消費品的需求不足和房地產(chǎn)、汽車等產(chǎn)業(yè)的旺盛需求，導(dǎo)致能源原材料等重工業(yè)產(chǎn)品的快速增長。其次， “ 十五 ” 期間 ， 交通運輸、水力電力等大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也帶動了重工業(yè)的增長。再次，從全球市場來看，國外加工制造業(yè)向中國的快速轉(zhuǎn)移和工業(yè)制成品出口的增長對重工業(yè)發(fā)展也具有很大的拉動作用。從目前的發(fā)展情況看，中國重化工化趨勢可能還會持續(xù)一段時間。 二 、 能 源 及 原材料供給增長過快 “ 十五 ” 期間，隨著經(jīng)濟的持續(xù)擴張，能源原材料需求強勁，造成供給相對不足 ， 也帶來能源原材料生產(chǎn)的過度擴張。 “ 十五 ” 期間，中國原煤產(chǎn)量增長了 ，發(fā)電量增加了82%，鋼材產(chǎn)量增加 倍，化纖增加 倍，水泥增加 77%，均高于同期國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長速度。能源原材料的過快增長，使資源消耗和環(huán)境污染壓力凸顯。 “ 十五 ” 期間，中國萬元產(chǎn)值單位能耗增加了 25%，沒有完成預(yù)定目標(biāo)。同時，部分能源和原材料產(chǎn)品的過快增長，還帶來了產(chǎn)能過剩的隱患，為今后產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整增加了難度。 三 、 技術(shù)創(chuàng)新能力 不足 改革開放以來，大規(guī)模引進國外先進技術(shù)對推動中國產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級曾經(jīng)起到非常積極的作用，但也存在重引進、輕消化吸收和創(chuàng)新的傾向和問題，缺乏高技術(shù)人才的培養(yǎng)和儲備，過分依靠國外技術(shù)。目前，中國對外技術(shù)的依存度高于 50%，而發(fā)達國家都在 30%以下，美國和日本更低于 5%。同時，中國自主創(chuàng)新投入低。日本和韓國在大規(guī)模引進國外技術(shù)的時期，用于消化吸收創(chuàng)新的資金是技術(shù)引進資金的 5倍和 8倍，而中國僅為7%。中國的科技創(chuàng)新能力不僅低于發(fā)達國家，也落后在印度和巴西。 四 、 內(nèi)資企業(yè)競爭力弱 內(nèi)資企業(yè)在 中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展中處于主導(dǎo)地位，但內(nèi)資企業(yè)普遍存在競爭能力不強的問題。2020 年，內(nèi)資企業(yè)產(chǎn)值占到規(guī)模以上工業(yè)增加值的 75%，對工業(yè)的貢獻率和拉動率分別為70%和 %，但內(nèi)資企業(yè)競爭力還比較薄弱，主要體現(xiàn)在幾個方面：一是內(nèi)資企業(yè)的擴張絕大多數(shù)依靠成熟技術(shù)和傳統(tǒng) 的 生產(chǎn)要素，多數(shù)沒有自己的研發(fā)機構(gòu)，研發(fā)資金投入很少。據(jù)統(tǒng)計，中國規(guī)模以上企業(yè)中，擁有技術(shù)開發(fā)機構(gòu)的僅占 25%；研發(fā)開發(fā)投入占銷售額的比重僅為 %。二是內(nèi)資企業(yè)大多數(shù)缺乏全球性經(jīng)營和管理的專業(yè)人才，缺乏現(xiàn)代管理技術(shù)和營銷戰(zhàn)略，在與外資企業(yè)、特別是 跨國公司競爭中很難搶占戰(zhàn)略制高點。三是內(nèi)資企業(yè)缺乏 12 有效吸引人才的機制，對人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)也比較簡單，造成人才水平下降、高級技術(shù)人才外流。四是內(nèi)資企業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值份額大，但出口份額小。 2020 年，內(nèi)資企業(yè)外貿(mào)進出口僅占全國的 42%。 13 第三章 資源和能源概況 第一節(jié) 資源、能源和節(jié)能 一、資源 基本概念 （一）資源的含義 資源：就是 “ 資財之源 ” ，是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉。狹義資源僅指自然資源，廣義資源則包括自然資源和社會資源。 （二）資源的分類 資源可分為：狹義資源和廣義資源兩大類 狹義資源僅指自然 資源：自然資源是存在于自然界的、有用的自然物質(zhì)和能源，包括土地、水、空氣、礦藏等。 廣義資源則包括自然資源和社會資源：社會資源是人類活動創(chuàng)造的資源，包括資本、信息、知識、技術(shù)、信譽、倫理、政策、制度等等。資源所有制中的資源是指廣義資源，是自然中客觀存在的資源和人類活動中創(chuàng)造的資源。 二、能源基本概念 （一）能源的含義 能源就是 “ 能量之源 ” ，即能量的資源。這種資源的形式可以是物質(zhì)，如石油、煤炭、天然氣、鈾、釷等。也可以是物質(zhì)的運動，如水流 (河流、海流；海浪等 )、氣流 (風(fēng) )、地?zé)帷? (太陽 )輻射能等 。 能源是為人類的生產(chǎn)和生活提供各種能力和動力的物質(zhì)資源，是國民經(jīng)濟的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。能源的開發(fā)和有效利用程度以及人均消費量是生產(chǎn)技術(shù)和生活水平的重要標(biāo)志。 （ 二 ） 能源的分類 能源按其基本性質(zhì)可分為一次能源和二次能源 兩大類 一次能源：是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源 。 它包括：原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能、太陽能、水力、風(fēng)力、波浪能、潮汐能、地?zé)?、生物質(zhì)能和海洋溫差能等等。 14 一次能源按其來源的不同劃分為來自地球以外的能源（來自地球以外的一次能源主要是太陽能）、地球內(nèi)部的能源（來自地球內(nèi) 部的一次能源主要是地?zé)岷驮雍四埽?、 地球與其他天體相互作用的能源（來自地球與其他天體相互作用的一次能源主要是潮汐）這三大類能源。 二次能源：是指由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源，包括電能、汽油、柴油、液化石油氣、氫能等。 二次能源亦可解釋為自一次能源中被再次使用的能源 。 例如將煤燃燒產(chǎn)生蒸氣能推動發(fā)電機 ， 所產(chǎn)生的電能即可稱為二次能源，或者電能被利用后，經(jīng)由電風(fēng)扇 ， 再轉(zhuǎn)化成風(fēng)能，這時風(fēng)能亦可稱為二次能源，二次能源與一次能源間必定有一定程度的損耗。 二次能源是聯(lián)系一次能源和能源用戶的中間紐帶。二次能源又可分為 “ 過程性能源 ” 和“ 合能體能源 ” 。當(dāng)今電能就是應(yīng)用最廣的 “ 過程性能源 ” ；柴油、汽油則是應(yīng)用最廣的 “ 合能體能源 ” 。由于目前 “ 過程性能源 ” 尚不能大量地直接貯存，因此汽車、輪船、飛機等機動性強的現(xiàn)代交通運輸工具就無法直接使用從發(fā)電廠輸出來的電能，只能采用像柴油、汽油這一類 “ 合 能體能源 ” ?？梢?，過程性能源和 合 能體能源是不能互相替代的，各有自己的應(yīng)用范圍。隨著，人們將目光也投向?qū)で笮碌?“ 合 能體能源 ” ，作為二次能源的電能，可從各種一次能源中生產(chǎn)出來，例如煤炭、石油、天然氣、太陽能、風(fēng)能、水力、潮汐能、地?zé)崮?、核燃料等均?直接生產(chǎn)電能。而作為二次能源的汽油和柴油等則不然，生產(chǎn)它們幾乎完全依靠化石燃料。隨著化石燃料耗量的日益增加，其儲量日益減少，終有一天這些資源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的、儲量豐富的新的 合 能體能源。氫能正是一種在常規(guī)能源危機的出現(xiàn)、在開發(fā)新的二次能源的同時人們期待的新的二次能源。 能源按其能否再生可分為再生能源和非再生能源兩大類。 再生能源：指凡是可以不斷得到補充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源，包括太陽能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等等。它們在自然界可以循環(huán)再生。 非 再生能源：指凡是不能不斷得到補充或不能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源，包括：原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能等，它們是不能再生的。地?zé)崮芑旧鲜欠窃偕茉矗珡牡厍騼?nèi)部巨大的蘊藏量來看，又具有再生的性質(zhì)。核能的新發(fā)展將使核燃料循環(huán)而具有增殖的性質(zhì)。核聚變的能比核裂變的能可高出 5～ 10 倍，核聚變最合適的燃料重氫（氘）又大量地存在于海水中，可謂 “ 取之不盡，用之不竭 ” 。核能是未來能源系統(tǒng)的支柱之一。 能源按其開發(fā)利用程度可分為 常規(guī)能源和新能源 兩大類。 常規(guī)能源是世界大量消耗的石油、天然氣、煤和核能等。 新能源是相 對于常規(guī)能源而言的，泛指太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能和生物質(zhì)能等。由于新能源的能量密度較小，或品位較低，或有間歇性，按已有的技術(shù)條件轉(zhuǎn)換利用的經(jīng)濟性尚差，還處于研究、發(fā)展階段 ， 只能因地制宜地開發(fā)和利用 。 但新能源大多數(shù)是 15 再生能源 ， 資源豐富，分布廣闊，是未來的主要能源之一。 （三） 各類能源