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  • 生態(tài)城市的能源圖景

    2013-10-15 11:14:03 中國(guó)能源報(bào)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
      2008年《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道說(shuō),美國(guó)56%的產(chǎn)能被浪費(fèi)了——在發(fā)電領(lǐng)域,66%的能源隨著煙塵從煙囪排除,另外10%在電力運(yùn)輸中損耗掉;在能源運(yùn)輸領(lǐng)域,71%的能源在笨重的、空轉(zhuǎn)的單人駕駛貨車中憑空流失了。換言之
       2008年《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道說(shuō),美國(guó)56%的產(chǎn)能被浪費(fèi)了——在發(fā)電領(lǐng)域,66%的能源隨著煙塵從煙囪排除,另外10%在電力運(yùn)輸中損耗掉;在能源運(yùn)輸領(lǐng)域,71%的能源在笨重的、空轉(zhuǎn)的單人駕駛貨車中憑空流失了。換言之,在全球化石能源消費(fèi)逐步減少的今天,美國(guó)生產(chǎn)的巨額能源中,有超過(guò)一半未經(jīng)利用就蒸發(fā)在空氣中。

      為了杜絕這種巨大浪費(fèi),初步可采取的行動(dòng)是簽署低耗能協(xié)議、發(fā)展管道運(yùn)輸或者建設(shè)由中高層大樓和綜合能源使用大樓構(gòu)成的3D生態(tài)城市。城市本身亦可以依靠減少運(yùn)輸和縮短能源傳遞距離、改變居民出行方式等方法節(jié)能。比如,在紐約,75%的家庭沒(méi)有汽車,生態(tài)城市的理念可以在這里更加淋漓盡致地發(fā)揮。

      生態(tài)城市可以依靠太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)、氫燃料電池乃至生物能源來(lái)提供能源。但需要注意的是,在緯度靠北的地區(qū),相對(duì)于電力和交通燃料,生態(tài)城市有更多的基礎(chǔ)能源需求。

      因此,為了確保未來(lái)的無(wú)碳時(shí)代擁有足量而靈活的能源供應(yīng),生態(tài)城市必須同時(shí)具備多種生活基礎(chǔ)功能,首先是將偏遠(yuǎn)的大型電廠轉(zhuǎn)換成地方性的綜合供熱供電發(fā)電廠。這樣的工廠足夠小也足夠安靜,適合安置在靠近居民的地區(qū),利用居民廢料產(chǎn)能來(lái)實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供。

      熱電聯(lián)供可以用汽車引擎的例子來(lái)解釋。燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒,燃料后大約30%的能源轉(zhuǎn)化為蒸汽去推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),其余70%轉(zhuǎn)化為熱量從排氣管中排出或被汽車的冷卻系統(tǒng)帶走。

      熱電聯(lián)供系統(tǒng)可以使余熱得到保留并被加以利用。系統(tǒng)將余熱從固定式發(fā)電機(jī)和蒸汽鍋爐中帶出,然后用管道將余熱運(yùn)輸?shù)焦┡岬脑O(shè)備。同時(shí),余熱還可以繼續(xù)發(fā)電。比如,紐約就是用7個(gè)地方性熱電聯(lián)供電廠向超過(guò)10萬(wàn)個(gè)建筑物供暖。熱電聯(lián)供節(jié)能潛力巨大,它能將發(fā)電機(jī)的效率從30%提高到90%,甚至100%

      但除了化石燃料,熱電聯(lián)供的電廠的燃料還有什么呢?燃料可以在廢料處理和再回收的“變廢為寶”過(guò)程中產(chǎn)生,比如厭氧消化和熱氣化,二者互為補(bǔ)充,尤其結(jié)合季節(jié)特點(diǎn)共同合作處理有機(jī)肥料,效果非常明顯。

      厭氧消化處理后的沼氣是一種非常卓越的清潔燃燒氣體,主要由甲烷構(gòu)成,天然氣中也同樣存在與甲烷相同的可燃成分。同天然氣一樣,沼氣可以用來(lái)烹飪、為發(fā)電機(jī)和鍋爐提供燃料,甚至可以成為汽車燃料。每立方英尺天然氣中含有1000英熱單位熱量,而每立方英尺沼氣中含有600英熱單位熱量。人們烹飪的時(shí)候幾乎無(wú)法察覺(jué)出天然氣和沼氣的區(qū)別。

    相較于化石燃料,沼氣的處理過(guò)程(即厭氧消化)優(yōu)勢(shì)明顯。厭氧消化非常高效,在這個(gè)過(guò)程中,99.99%的有害病

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