・综述・
尹锡勋
1 节约能源的必要性和紧迫性煤、电、油、气是当前应用的主要能源，它们与国民经济发展和人民生活密切相关，有时往往因为缺煤少电就给我们生产和生活造成很大的影响。而另一方面，我们因为没有合理和科学地利用能源，使我们的能源利用效率很差。我国产值能耗是世界上最高的国家之一，大约为美国的7.4倍，日本的12.8倍，世界平均值的4.3倍，产品能耗比发达国家要高30%～80%，能源浪费严重，节能潜力很大。煤、油、气的地下储量有限，不能再生，必须节约能源，以造福子孙。
据国家环保局分析，我国大气环境污染80%是由于燃煤引起的。以我国煤质来说，燃烧1t煤，平均排放CO2490kg，灰尘1316kg, S O21418kg，我国能源3 4以上是煤炭，所以节约能源是保护国家资、源缓解能源供需矛盾、降低企业成本、保护环境的重要措施，有必要动员全国约能源。
从1980年以来，我国重视节约能源，将产值以1990不变价计,1980年每万元国内生产总值(GNP)产值能耗为7.64tce(吨标准煤),1995年降到3.98tce，下降了47.9%。按产值能耗计算,1981～1995年累计节约能源6.05亿tce，节能效益显著。“九五”期间，计划累计节能3.3～3.6亿tce，任务艰巨、时间紧迫。
2 我国节能技术现况及与国际水平的差距
近15年来，我国节能取得很大成绩，其中由于加强管理和调整经济结构的间接节能量占2 3，靠节能技术措施使单位产品能耗下降的直接节能量还不足1 3。经过15年的努力，管理水平有较大提高，今后节能要更多地依靠节能技术的进步。节能技术的提高，对节约能源效益明显，例如钢铁厂采用连铸连轧技术，每吨钢可节能200kgce；生产烧碱采用离子膜技术比我国传统采用的隔膜法节电25%；风机、水泵采用调速技术后，可节电20%；民用炉灶过去热效率还不到10%，采用经多次改进的省柴节煤炉灶后，省柴灶热效率达到25%，节煤炉可达50%～60%。因此，提高节能技术是当今节能工作的关键之一。
80年代初，我国多采用一般节能技术，如锅炉及工业炉窑改造、保温技术，余热利用等。10多年来我国开发了大量节能技术，由国家计委、经贸委、科委三个单位委托节能专委编的四本“七五”和“八五”期间《节能科技成果选编》，加“六五”期间的，共选入682项节能科技成果。其中许多是水平较高、效益显著的：如高炉喷煤粉节焦、炼钢氧-燃助熔、小合成氨蒸汽自给、水泥综合节能改造、热管、热泵技术等。我国1982～1996年开发并公布了17批节能机电设备，推荐938种节能产品，并同时公布600多种淘汰产品，使我国节能技术有较大提高。
从80年代中起，我国引进了一大批国外节能先进技术：如连铸、干法熄焦、转炉煤气回收、窑外分解
水泥窑、铝厂间接加热和管道溶出、纸浆连续蒸煮技术等。这些技术经过我们自己消化吸收，多数能自己掌握技术，使我国节能技术有更大的提高。
我国节能技术水平近15年来虽然有很大提高，但与发达国家比还有较大差距。例如: 1995年我国重点钢铁厂的连铸比为45.6%，日本1994年连铸比已达96.9%，国际平均水平为70%；高炉喷吹煤粉本来是我国开发转让出去的技术，但我国重点企业喷煤粉量平均仅有60kg t铁，国际先进水平是150～200kg t铁; 1993年我国窑外分解窑生产的水泥量仅占17%，而日本1991年普及率已达79%；我国目前转炉煤气回收水平为60～80m3 t钢，而国际水平为100～120m3 t钢。国外还有许多我国没有的先进节能技术，如连铸连轧、高温渣显热利用、中低温余热发电等。有许多节能技术，国内也算有了，但在技术经济上过不了关，例如我们经常接触到的有节能灯、变频调速器等，国产的还未能取得国人的信任，节能技术尚待我们努力开发与提高。
3近期节能技术发展方向
节约能源包括从能源开发、加工、运输、贮存到使用，涉及到各行各业甚至每一个人。因此节能技术的面很广，这里简要介绍的只是能源利用节能技术的发展方向，具体内容请到有关材料中查。下面从公用和工业用两方面来介绍。
3.1 公用节能技术发展方向(指多行业或个人可公用的节能技术)gto汽车
31111节电技术
电机调速：包括采用调速电机或液力偶合器、液粘调速离合器、串级调速、变压和变频调速等调速装置，在调速装置中变频调速的优点较多。
电力电子节电技术：加速开发大容量GTR、GTO及M O FET、E ITH、PCTH和S M A R-POW ER等电力电子器件，并应用于电机调速、整流装置、励磁电源、无功补偿、荧光灯高频镇流等，均有明显节电效益。
照明节电：全国照明用电约占总用电量的10%，我国正在实施绿照明工程，预计年节电潜力达200亿k W h。照明节电的方向是：白炽灯要发展石英卤族灯丝和新型热射薄膜镀层；荧光灯发展稀土三基紧凑型荧光灯、高频电子镇流器，要提高照明设施的使用寿命、降低成本。
31112节煤及洁净煤技术
我国1995年煤炭消耗总量为12.712亿t，居世界首位，占全国总能耗量的7613%，是对大气最大的污染源，节煤及洁净煤技术应引起我国重视。
提高锅炉燃烧技术：大型锅炉要发展流化床燃烧技术，开发减少SO2和NO X的排放技术；中型的要完善循环流化床锅炉，提高热效率、解决脱硫及烧劣质煤问题；小型锅炉要采用节能改造，提高热效率，
减少污染。
比亚迪新能源汽车新款提高热能利用效率：发展热电联产、集中供热、热电冷三联产；对各种工业炉窑进行节能技术改造，分级利用余热；采用新保温材料和技术，降低热损失；回收工业炉窑、煤矿、油田、石化企业排放的可燃气体；开发中低温余热发电技术等。
完善型煤加工技术：民用型煤比烧散煤节能20%～30%，要开发褐煤、烟煤无烟燃烧、固硫及不用粘结剂成型技术；工业型煤要开发褐煤、烟煤无粘结剂和就地成型技术。
煤炭气化液化技术：开发移动床加压气化和煤气热电三联产，完善两段水煤气炉，两段煤气发生炉；煤制甲醇的煤炭液化要降低成本，开发间接液化的M ET合成汽油、直接液化的供氢溶剂法和氢煤法。
31113其他节能技术
继续开发节能风机、水泵、电动机、电炉、内燃机、汽车等低耗能机电设备，自控及检测仪表与设备，要发展电力牵引机车、柴油汽车和节能新型船只。研究发展综合型节能建筑；研究开发新能源与可再生能源，包括太阳能、风力发电、地热能利用等；继续提高省柴节煤灶；开发推广节能新材料；开发推广民用节能电器，如节能空调、冰箱、电炊具等。
312主要耗能工业节能技术发展方向
电力工业要开发发展60万k W以上大功率、超临界压力机组，要求发电煤耗在300gce k W h以下；发展热电联产，改造现有中低冷凝机组为热电机组或大型机组；对现有20、30万k W机组进行节能技术改造；发展50万V以上交、直流输变电系统，改造输电线路，降低电网线损；推广及开发抽水蓄能、冰蓄冷、高效蓄能电池等电网调峰技术；改造和更新电厂辅机，降低电厂用电率。
钢铁工业炼铁系统要贯彻精料方针，采用浓相输送、富氧大喷吹提高高炉喷吹煤粉，继续发展高炉顶压发电技术，开发高温渣显热回收技术；提高完善干法熄焦配套设备和技术；发展连铸热装技术，开发连铸连轧工艺；降低钢铁比，逐步淘汰化铁炼钢工艺；推广转炉顶底复合吹炼、直流电弧炉及发展超大功率直流电炉炼钢技术；提高转炉煤气回收技术；提高轧钢加热炉热效率、发展热连轧；建立能源管理中心、逐步实现能源管理现代化。
化学工业的大氮肥厂要推广一段炉低水碳操作、四级闪蒸、新型活化剂、新型催化剂等技术；中小型氮肥厂要研究开发新型气化煤的方法，推广应用中置锅炉、蒸汽自给等行之有效的节能技术；烧碱工业要发展离子膜法工艺、研究开发四效五效蒸发技术。
建材工业的水泥行业要发展大型窑外分解新型干法工艺，逐步淘汰或改造湿法水泥生产工艺，采用先进立磨、辊压磨、高细磨等高效节能粉磨机，改进粉磨系统，发展和推广优质耐火、耐磨、隔热材料，提高热利用效率，发展散装水泥运输；平板玻璃要发展大型浮法玻璃生产工艺，采用节能投料机2013款福特蒙迪欧
、窑炉全保温、节能烧嘴、余热回收等技术，改造中、小型玻璃窑，推广玻璃用集装箱、集装架包装运输；墙体材料要发展空心砖、加气混凝土、轻质复合墙体、粉煤灰烧结砖、免烧砖等节能墙体材料。
有金属工业冶炼实行精料方针；炼铜采用富氧熔池熔炼，以提高熔炼强度；氧化铝生产发展间接加热、强化溶出、连续脱硅、管道熔出、闪速焙烧、降膜蒸发、闪烁蒸发、多效蒸发等节能技术；电解铝生产发展160kVA以上大容量电解槽、采用锂盐阳极涂层、半石墨化阴极炭块、新型槽内衬材料、直降变压整流供电系统等综合节能技术；积极回收冶炼中的余热或可燃气、研究开发高温炉烟气、熔融产品及熔渣显热回收技术。
4 节能技术的发展前景
4.1 正在开发的几项节能新技术
奇瑞a3为什么撞不起超导电力应用技术：金属电阻随温度降低而变小，达某极低温度时，电阻减小到零，即呈现超导现象。近年来对超导材料已取得新的突破，到在液氮温度〔77°K(-194℃)〕下的超导材料。超导体由于有良好的传导性能，在电力上应用将具有显著的节能效果。现在主要从发电、输电、电力储存及尖端发电技术四方面研究开发。超导发电机与常规发电相比，体积减小一半、重量减轻2 3，而效率可达99.5%。现在输电损失在10%以上，而超导电缆可做到基本无损失。用超导的蓄能技术，其贮电效率
可达90%，比其它贮电技术高15%～40%。利用超导体产生强大磁场，可应用在磁流体发电和核聚变尖端发电技术上。
高效蓄能电池：主要用于电动汽车和电力调峰，为了环境保护，现在国际上正在大力开发电动汽车，目前用于电动汽车的高效蓄电池，一次充电已可行200km；用于调峰的蓄电池功率到1000k W，充入电效率达90%～91%，同样体积的蓄电量可为铅蓄电池的2～3倍。这些高效蓄电池也应用在风力发电与太阳能发电上。
燃料电池：燃料电池的基本原理与一般电池相似，可将燃料氧化反应所释放的能量转换为电能。所不同的是燃料电池是燃料(氢气、天然气、石油气、煤制气)连续输入负极，通过电解质，与也连续地输入正极的氧化剂进行化学反应转换成电能和热能，由此，燃料电池能连续不断地输出电能和热能。燃料电池电能转换效率可达50%，如计入副产品热能综合利用，转换效率可达80%，节能显著。它可建成
集中供热电厂，也可为分散小单位供热供电，可免去在长距离输送时所需设施和能量损失。
煤气化联合循环发电(IGCC)：煤气化生成燃料气，燃料气驱动燃气轮机，燃气轮机排烟气加热锅炉，产生蒸汽驱动汽轮机发电。目前国外已建、在建的IGCC有24个，新一代的IGC C供电效率可达43%～46%，我国也正在研究开发。
上海97号汽油价格4.2 能源技术的发展趋势
使用煤、油、天然气这类常规石化能源为主给人类带来两大问题，首先是这类能源资源有限，终有一天要用尽；其次是石化燃料的利用，给人类赖以生存的环境带来污染，尤其在80年代以来，为世人所关注。为了减小这两个压力，许多国家偏重于发展常规能源中的水电，也有许多国家把重点放在发展核电。我国近年来也有这种趋向。
已知能源中，有两种资源浩大又不污染环境的能源，这就是太阳能和核聚变。每年太阳投射到地球的能量有113.2亿tce，相当现在世界总用能量的1万倍，但它密度很低，稳定性差，受晴、雨、日、夜、冬、夏的影响很大，技术经济上要过关还有很大难度。核聚变是指原子核的聚变反应，这种反应是用氘、氚这些原子核比较轻的物质，在几亿度高温条件下进行的，所以叫“热核反应”，太阳的能量就是由不断发生热核反应所提供的。一般说来,1kg轻核燃料发生聚变反应所放出的能量，要比1kg重核燃料的大10倍。氘和氚主要从海水中提炼出来,1I海水提炼出的氘所释放出的能量，相当燃烧300I汽油所放出的能量，估计地球上海水中可提供人类使用1000亿年的轻核燃料。对核聚变的研究已有40多年历历了，但其商业化应用尚待时日。下面根据所掌握的有关资料就洁净能源及技术作一简介。朗风
(1)美国人罗伯特A・海夫纳预测，我们正在进入更清洁、高效的天然气时代。因为现在已进入天然气技术创新初期阶段，用三维地震等技术可探测过去难以发现和开发的天然气。现在专家一致认为世界天然气储量丰富，而且不象石油把60%的储量分布在2%的面积上，天然气几乎到处都有，采用燃气轮机和燃料电池发电，使人类利用的能源更清洁、更有效。应用前述的燃料电池，也可适应更小型、分
散、资本密度更低的条件。
(2)氢燃烧后所得的热量，是同重量汽油的3倍，燃烧后不会产生CO2和污染大气的物质。氢是由水制备而得，资源十分丰富，国际上许多国家都在研究开发氢能。日本1993年开始了“氢利用清洁能源计划”，除氢汽车、氢燃料电池等技术外，最终目标为50万k W级的大规模发电站提供燃料，热效率可达到60%左右，据最近报导，计划进展顺利。目前主要是氢的制造方法问题，对氢进行批量生产的有效办法是电分解，所以从火力发电站获得电力来制氢就没有意义了。1986年欧洲与加拿大合作施行“欧洲和魁北克水力氢试验计划”，利用水力资源丰富的加拿大魁北克州低价的电力，用高性能高分子离子交换膜对水进行电分解，氢储藏在吸氢合金内运往欧洲应用。据报导成本已控制在和天然气大体相同的水平上。在1996年12期《世界能源导报》中载有关于用螺旋藻制氢的方法的报导，它介绍螺旋藻是一种繁殖力极强的单细胞水生植物，可用来常温制氢，耗能少、成本低、无污染，这是一个十分吸引人的好消息，但需进一步落实。
(3)太阳能的利用也是世界能源科技工作者十分关心的，目前使用的太阳能电池板绝大多数是用多晶硅片制造的，成本高。美国研制成用非晶体的硅在玻璃上扩散，形成厚度为人头发直径的1 100的薄层，因此成本就降低很多。美国在内华达州建造一座10万k W的太阳能发电站，计划今年建成，可供10万人口城市之用，采用上述技术，每k W h成本为515美分。
(4)据英国的刊物报导，如果能开采到月球上氦-3矿藏(在地球上不存在)，就可能会造出简单、廉价而又洁净的核聚变装置。氦-
3在月球上钛矿中蕴藏丰富，人们对其开采、提取、运回地球及用它建造核聚变发电装置，都进行了研究。编辑 任万枝
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