水资源所党支部  张春玲

《未来总统的物理课》这本书通俗易懂、生动有趣的讲述了能源、核能、空间、全球变暖等当前世界的几个热点问题。我结合自己的专业背景和兴趣爱好，以及书中的论述，对不同利用形式的能源及我国开发利用的前景等问题进行了思考。

（1）化石能源

在当前能源利用的构成中，煤、石油等化石能源仍占主要地位。限于成本与可靠性的原因，中国当前还不能大规模的应用风能、太阳能等能源。在发电行业，煤便成为首选的燃料，并且我国的煤储量相当丰富。但煤比其它能源对环境的破坏力大，相同能量下比石油和天然气产生的二氧化碳多。在国家节能减排策略的实施下，我国正在改变能源结构，提高能源利用效率，并逐步地推广新型、清洁的水能、风能、太阳能。

（2）风能与太阳能

风能与太阳能是清洁能源，之所以没有被大规模地使用，主要源于风能的高价格及太阳能的低效率。不考虑收集风能的设备成本，单单运营成本就远比石油和煤高得多，现在迫于经济投入成本太高，大面积推广应用的可能性不大。另外一方面，风能与太阳能稳定性的保障程度尚不及煤与天然气高，这也是其目前未被广泛使用的原因之一。

地面上太阳能的功率约为每平方米1千瓦特，但太阳能电池板的转换效率只有15%，实验室里41%转换效率的电池，每平米的价格高达10万美元。将太阳能用于日常生活杂用效率尚且可以，但将太阳能电池覆盖在车顶上，即使传换效率为100%，也仅能提供1马力的功率。太阳能利用的效率在当前技术条件下尚较低。还有一种利用太阳能的方式，就是用反射镜或透镜聚焦阳光，烧出水蒸汽来驱动蒸汽机，西班牙就有此种类型的太阳能电厂，但成本是煤电的3倍，主要靠皇家扶持，起码在当前并没有推广价值。

（3）核能

核能反应堆不像原子弹那样爆炸，其危险在于容器被打破后，释放出放射性气体和碘之类的挥发元素。核能的未来是受控核聚变，也就是为太阳提供能源的反应，这是当前研究的热点，是人类彻底解决能源问题的希望，但科学家们估计在近一二十年里还难以实现。

（4）水电

水电因不产生任何温室气体和其它污染，甚至不像风电和太阳能发电那样使用很多重金属和可能产生污染的化学物质，因此可以称之为最绿色、最清洁、最环保的能量，而且其发电量还相当大。水电的造价大约为8000元/千瓦，水电是最便宜的电力，全世界都是水电比重越高的国家，电价相对来讲也是越便宜。

但是，为提高水势能修建水坝用于发电的确会影响一部分生态环境，因此建设之前应对此进行综合评估，并给出翔实的环评分析报告。可是往往有一些伪环保主义者却编织了很多谎言，在社会上误导民众，把水电当作破坏环境的罪魁祸首，实则并非如此。事实胜于雄辩，水电作为最清洁的能源势必在未来能源开发中担当重要的角色。

面对当前出现的能源问题，我国已将节能减排和新型能源的研发列为我国“十二五”规划的重点内容，同时以新能源的开发和高效使用为核心的低碳革命，正为我们塑造一种新的生活方式。审视我国当前可利用能源的构成及利用效率，为实现经济社会与生态环境协调可持续发展，节能减排、绿色低碳不仅是我们应承担的一份责任，同时也意味着一种新的发展机会，新的生活时尚，以及新的更好的可能性。

（1）低碳城市

所谓低碳城市，指以低碳经济为发展方向、市民以低碳生活为理念和行为特征、政府公务管理层以低碳社会为建设标本和蓝图的城市模式，重视在经济发展过程中的代价最小化以及人与自然和谐相处、人性的舒缓包容。

位于英国萨顿市的贝丁顿社区是首个零碳生态社区，也即零排放社区，有人类“未来之家”之称。得益于两大特色：其一是按照节能原则设计的建筑物。其二是社区能耗来源于内部的可再生能源。

生态村建筑师比尔•邓斯特的设计理念是，建造一个“零能耗发展社区”，即整个小区只使用可再生资源产生的能源满足居民生活所需，不向大气释放二氧化碳，因此是一个“零碳”项目，其目的是向人们展示一种在城市环境中实现可持续居住的解决方案以及减少能源、水和汽车使用率的良策。

当前实施低碳城市理念的主要策略有：利用阳光和导热材料采暖、妥善利用水资源、通风系统先进、利用废木头发电并制造热水。我国正在积极改变传统的能源利用方式，倡导低碳经济，鼓励民众采取低碳的生活方式，为减少世界温室气体的排放量作出应有的贡献。

（2）零排放住宅

零排放住宅用现代绿色技术为自身供电供热，屋顶还安装有太阳能热水器，可为屋内地板采暖系统加热水温。其他节能措施还包括废物分离装置，燃烧可燃废物，转换为电力。另外，零排放住宅内部设有智能测量装置，住户可由此判断是否存在能源浪费问题。住宅的卧室，采用超绝缘材料，防止热量流失率比正常住宅高出60%。房屋还安装了太阳能电池板、生物能锅炉和雨水回收器等节能装置。屋顶装有3个风车状发电涡轮和太阳能电池板，为整栋房屋提供电力。电力能源完全自给自足。零排放住宅还注重节水设计，屋内全部采用节水龙头和淋浴喷头。还设置一套“废水”循环系统，能收集沐浴、洗漱的剩水，还有雨水的循环利用。此外，屋子的气温密闭性非常好。一般房屋由于气温密闭性较差，整栋房内空气大约每6分钟就更换一次。空调或者暖气刚把室内空气加热（或变冷)，加热的空气就逸散走了。在零排放住宅里，空气每一小时才更换一次。这样就大大节省了加热耗能，而且还令房屋内部冬暖夏凉。除此之外，屋内还有感应器，能自动根据室温变化开启或关闭排风口，使室温保持稳定。

（3）绿色计划

绿色建筑指“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”。从长期来看，绿色建筑具有较好的经济效益、社会效益和环境效益，将逐渐获得市场的认可。绿色建筑除节约能源、节约资金、创造工作机会的经济效益之外，还能给我们带来巨大的社会效益和环境效益，实现绿色建筑的行业低碳发展，是构筑未来低碳生活的必要途径。

为降低交通能源消耗，应结合城市交通现状实行 “绿色交通计划”，旨在提倡步行、骑车和使用公共交通，减少对私家车的依赖，倡导绿色出行。

通过本书的阅读，我感受到当前解决正在或将要成为制约人类持续生存和发展的全球性、区域性资源枯竭和生态环境退化问题的紧迫性，在人类经济社会快速发展的今天，能源已成为人类生存与社会进步的重要依靠。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。当前，实现国民经济的可持续发展已经成为我国社会经济发展的一个重要基本方针。能源既是重要的必不可少的经济发展和社会生活的物质前提，又是现实的重要污染来源。解决好我国的能源可持续发展战略问题，是实现我国社会经济可持续发展的重要环节。中国的可持续发展能源战略至少应考虑两方面的内容，一是如何确保经济合理的持续的能源供应和高效使用能源，同时解决和能源过程有关的环境问题。