引言
　　人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是一個(gè)從環(huán)境中獲得自然資源，然后加入一定成分的科技容量，使其轉(zhuǎn)化成人們所需要的動(dòng)力及能量形態(tài)的過程。這個(gè)過程伴隨著廢棄物的排放，才能形成最終為我們服務(wù)的產(chǎn)品。作為電力能源供給的主要化石產(chǎn)品如煤、天然氣、石油，長期以來一直被認(rèn)為是“取之不盡、用之不竭”的資源。但隨著1973年和1978年爆發(fā)的兩次嚴(yán)重石油危機(jī)，這種說法已經(jīng)被顛覆得蒼白無力了。石油危機(jī)喚醒人們對節(jié)約能源的再認(rèn)識(shí)。隨著化石能源的逐步枯竭和其在利用過程中產(chǎn)生的嚴(yán)重環(huán)境污染，電力節(jié)能，即開發(fā)新能源，節(jié)約已有資源的理念開始深入人心。電力節(jié)能在我國能源界是一個(gè)很大的課題，不僅僅表現(xiàn)在電力發(fā)電、用電環(huán)節(jié)上的節(jié)能，也表現(xiàn)在電力能源上的節(jié)能。目前無論是農(nóng)村還是城市，也無論從生產(chǎn)還是到生活，人們對電力節(jié)能的認(rèn)識(shí)已發(fā)生很大的改變。這種變化表現(xiàn)在對電力節(jié)能的認(rèn)識(shí)從能源節(jié)省階段、能源節(jié)約階段，發(fā)展到能源效率階段。除此之外，當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展還要從能源系統(tǒng)之外尋求解決之道，即引導(dǎo)人們改變生活方式，以“不消費(fèi)、少消費(fèi)能源”來實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能。讓人們感受到，電力節(jié)能是觸手可及并可以輕松實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)而大力倡導(dǎo)使用清潔能源，降低對化石能源的消耗，以此實(shí)現(xiàn)電力事業(yè)的“綠色”可持續(xù)發(fā)展。
　　1 農(nóng)村的電力節(jié)能
　　農(nóng)村的電力節(jié)能主要表現(xiàn)在利用生物質(zhì)作為燃料，替代煤炭、天然氣、石油，用于農(nóng)村發(fā)電和電力能源材料。生物質(zhì)的利用形態(tài)主要有固體、液體和氣體。
　　1.1 農(nóng)村固體生物質(zhì)燃料是指農(nóng)作物秸稈、薪柴、喬木、稻殼等可燃性物質(zhì)。我國農(nóng)作物僅秸稈一項(xiàng)年產(chǎn)量就可達(dá)到7億噸，谷殼、蔗渣等農(nóng)業(yè)加工殘余物0.84億噸，薪柴及林業(yè)加工廢料1.58億噸。在可開發(fā)的生物質(zhì)資源中，能源作物的種植和開發(fā)潛力很大，農(nóng)作物秸稈有40%作為飼料、肥料和工業(yè)原料，尚有60%可用于能源開發(fā)利用，約相當(dāng)2.1億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電量；薪柴也是重要的生物質(zhì)資源，有40%的林業(yè)剩余物可以利用，約相當(dāng)0.3億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電量；大量的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的剩余物、廢棄物，蘊(yùn)藏著巨大的生物質(zhì)能源，為生物質(zhì)能的利用開辟了一條重要途徑。我國在秸稈固體成型的生產(chǎn)和應(yīng)用方面已經(jīng)初步形成了一定的規(guī)模，主要以鋸末和秸稈、稻殼、灌木為原料，滿足農(nóng)村居民的生活用能、農(nóng)機(jī)具用能和發(fā)電用能等。
　　1.2 農(nóng)村生物液體燃料是指生物乙醇、生物柴油。它作為化石能源石油的替代品，可用于日常發(fā)電和動(dòng)力能源，是液體燃料中理想的選擇。液體生物燃料來源于可再生能源，溫室氣體凈排放幾乎是零，是理想的朝陽產(chǎn)業(yè)。我們研制的以玉米、甘蔗、甜菜、豆類、食用油為第一代生物燃料原料的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)被淘汰。以秸稈類、谷殼類、甘薯、蓖麻等為原料的非糧生物燃料生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)形成，而這類原料取于農(nóng)村、用于農(nóng)村，成本低廉，可以形成規(guī)模化生產(chǎn)。以秸稈、谷殼、麻瘋樹、甘薯、蘇子、亞麻、甜高粱等農(nóng)業(yè)廢棄物、非糧植物為原料的第二代生物燃料被公認(rèn)為具有巨大的替代石油的潛力，據(jù)有廣闊的市場發(fā)展前景。
　　1.3 農(nóng)村氣體生物燃料包括沼氣、生物質(zhì)氣化、生物質(zhì)制氫等技術(shù)。我國農(nóng)村普遍使用沼氣這種燃料作為能量轉(zhuǎn)換的方式。沼氣能是作物秸稈、雜草、人畜糞便、垃圾、污泥、廢水在厭氧條件下，通過各類微生物的代謝，最終產(chǎn)生的以甲烷為主要成分的氣體，沼氣得到合理的使用是農(nóng)村綠色能源革命的象征。我國農(nóng)村沼氣開發(fā)歷史悠久，目前利用沼氣的高端技術(shù)水平表現(xiàn)在給農(nóng)機(jī)具充當(dāng)燃料，從而大大降低了農(nóng)村居民對化石能源和電力能源的使用。目前科研人員用化學(xué)手段凈化沼氣得到高濃度的甲烷，凈化后的甲烷再經(jīng)過壓縮得到車用甲烷，供甲烷汽車、拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等農(nóng)機(jī)具用油，與化石燃料相比，甲烷燃料可減少90%的二氧化碳排放量。是我國農(nóng)村大力推廣的能源利用形式。生物質(zhì)能生產(chǎn)過程簡單、對設(shè)備要求不高，方便農(nóng)民掌握。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)村生物質(zhì)能氣化朝著合成氣的方向發(fā)展，對新能源的利用會(huì)更加經(jīng)濟(jì)合理。
　　2 城市的電力節(jié)能
　　城市電力節(jié)能主要表現(xiàn)在利用垃圾焚燒發(fā)電節(jié)能、太陽能熱水器的普及和城市電動(dòng)汽車的廣泛使用。替代化石能源利用的不足、緩解城市用電緊張。
　　2.1 城市垃圾焚燒發(fā)電
　　我國城鎮(zhèn)每年約產(chǎn)生近1.5億噸生活垃圾，據(jù)預(yù)測，到2015年垃圾總量將達(dá)到2.1億噸。其中填埋約占70%，焚燒和堆肥等約占10%，剩余的20%垃圾難以回收。這其中的垃圾發(fā)電率還不到10%，相當(dāng)于每年白白浪費(fèi)2 800兆瓦的電力，被丟棄的“可再生垃圾”價(jià)值高達(dá)250億元。有人說垃圾是被放錯(cuò)地方的能源。其實(shí)垃圾發(fā)電是再生能源的一種，是綠色能源。垃圾處理的原則是無害化、減量化、資源化。垃圾焚燒發(fā)電因大大減少填埋而能夠節(jié)約大量的土地資源，同時(shí)也減少了填埋對地下水和填埋場周邊環(huán)境的污染。垃圾是在高溫焚燒(產(chǎn)生的煙霧經(jīng)過處理)中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸氣，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，再通過蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。垃圾焚燒發(fā)電場適合建在城鎮(zhèn)邊緣地區(qū)，居民的生活垃圾都可以匯集在這里，并由多個(gè)垃圾發(fā)電場利用。隨著垃圾回收、處理、運(yùn)輸、綜合利用等各環(huán)節(jié)技術(shù)不斷發(fā)展，垃圾發(fā)電方式很有可能成為最經(jīng)濟(jì)的發(fā)電技術(shù)之一。從長遠(yuǎn)效益和綜合指標(biāo)看，將優(yōu)于傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)。興建垃圾發(fā)電廠十分有利于城鎮(zhèn)的環(huán)境保護(hù)，尤其是對土地資源和水資源的保護(hù)，從而以“綠色電力”的開發(fā)利用，促進(jìn)城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和土地的良性使用。
　　2.2 城市太陽能熱水器的普及
　　在新能源開發(fā)領(lǐng)域，太陽能熱水器的開發(fā)與利用是近些年來發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)。太陽能利用的方式主要是滿足城鎮(zhèn)居民的熱水供應(yīng)。目前我國太陽能熱水器已經(jīng)完全商業(yè)化，無論是生產(chǎn)量還是使用量都居世界第一位。太陽能熱水器生產(chǎn)廠家已達(dá)到5 000家。太陽能資源潛力巨大，熱水器利用技術(shù)相對成熟，具有經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力。太陽能熱水器在中國清潔能源利用中，甚至在今后的能源供應(yīng)中都將充當(dāng)重要的角色。“十一五”期間我國大力在小城鎮(zhèn)推廣太陽能熱水器的使用，倡導(dǎo)城鎮(zhèn)居民盡量不使用、少使用電熱水器。太陽能熱水器在城鎮(zhèn)的普及，對節(jié)約化石能源和電力能源做出了巨大貢獻(xiàn)。
　　2.3 在城市交通工具中尋找節(jié)能產(chǎn)品
　　化石能源的短缺和枯竭，給用油做支撐的行業(yè)，特別是城市交通運(yùn)輸業(yè)帶來了挑戰(zhàn)，導(dǎo)致車用能源轉(zhuǎn)型已成必然，并激發(fā)了混合動(dòng)力車、純電動(dòng)汽車、磁動(dòng)力自行車研發(fā)的積極性。隨著技術(shù)的不斷成熟，靠著低能、低排量的優(yōu)點(diǎn)，很可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?。近年來，我國國家攻關(guān)計(jì)劃、清潔汽車行動(dòng)、電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)的實(shí)施，極大地推動(dòng)了我國節(jié)能和新能源汽車的技術(shù)變革。我國汽車也在燃?xì)馄?、?jié)能環(huán)保汽車關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展，大大降低了汽車產(chǎn)業(yè)對化石能源的使用。目前城鎮(zhèn)居民積極購買節(jié)能汽車，已經(jīng)成為一種生活時(shí)尚。
　　3 生活中的電力節(jié)能
　　電力節(jié)能這個(gè)龐大的題目，體現(xiàn)在我們的現(xiàn)實(shí)生活里，或許就在您舉手之勞中便可以實(shí)現(xiàn)?！爸蠖怪笆欠裣扰荻?？”“上班走路還是開車？”“爬樓梯還是坐電梯？”“用40瓦燈泡還是用15瓦節(jié)能燈？”“洗澡用電熱水器還是用太陽能熱水器？”“用發(fā)條鬧鐘還是用電子鬧鐘？”……在能源如此緊張的今天，這些貼近生活的小事，逐漸成了時(shí)下越來越多的人認(rèn)真考慮的問題。人們開始關(guān)注能源和環(huán)境，電力節(jié)能被分解成綠色、低碳、環(huán)保的字眼，并慢慢走進(jìn)了人們的生活，而且越來越細(xì)化。在我們的生活中，電力節(jié)能可以從點(diǎn)滴做起。從少洗一件衣服，到每周至少坐一天公交車；從拔掉電源上的插頭，到無紙化辦公；從戶外晾曬衣服，到拒絕使用熨斗；從我國北方居民不使用電冰箱，到南方居民每天少喝一杯冰鎮(zhèn)飲料。電力節(jié)能這種良好的意識(shí)已經(jīng)被老百姓關(guān)注并接受。
　　美國的一部科幻片，其中的一個(gè)鏡頭令人難忘：一個(gè)男孩坐在沙發(fā)上讀書，忽然覺得有些冷，他順手拿起遙控器，將空調(diào)的溫度調(diào)高了兩度。此時(shí)，許多人也感覺到了冷，無數(shù)雙手都拿起了遙控器，都將空調(diào)溫度調(diào)高了，于是世界瞬間變得一片漆黑。另一個(gè)鏡頭是：一個(gè)坐在沙發(fā)上讀書的女孩，感覺到冷，順手拿起一件衣服披在身上。許許多多人都感覺到了冷，都加上了一件衣服，世界變得清新而明亮。這些鮮活的故事告訴我們一個(gè)道理：我們離電力節(jié)能時(shí)代究竟有多遠(yuǎn)？答案很簡單，其實(shí)就在您的眼前。就算“不差錢”，您也會(huì)選擇節(jié)能。
　　電力節(jié)能和減排是分不開的。不管是農(nóng)村還是城市，電力節(jié)能存在于我們生活的每一個(gè)角落。只要我們稍稍改變生活理念，節(jié)省一點(diǎn)點(diǎn)電力消耗，就可以降低溫室效應(yīng)、少用大量的化石能源，從而實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能。在這方面已經(jīng)有科學(xué)家做過實(shí)驗(yàn)，如果13億中國人，每人每天少用一度電，就有可能拯救像斐濟(jì)、馬爾代夫那樣的逐漸陷入汪洋的島國，13億度電可以節(jié)省2億噸煤炭，約9.1億人民幣。每度電可織布8.7米～10米，可加工面粉16千克，可燉肉一小時(shí)，可生產(chǎn)啤酒15瓶，可供電車行駛8.5公里，可供40瓦的電燈點(diǎn)亮25小時(shí)，可以讓地球深呼吸，使天空更藍(lán)、空氣更清新。而節(jié)省一度電，是我們一天內(nèi)少開五次冰箱門就可以做到的事情。
　　結(jié)束語
　　在我國能源結(jié)構(gòu)中，用于發(fā)電的化石能源比例占到了六成。從農(nóng)村到城市的電力節(jié)能過程說到底，就是采用清潔能源代替化石能源，從浪費(fèi)能源到少浪費(fèi)、不浪費(fèi)電力能源的一個(gè)過程。我國目前的可再生利用能源對國家能源需求的貢獻(xiàn)度還很小，從解決近期的能源需求矛盾來看，可再生能源發(fā)電還很難發(fā)揮很大的作用?？稍偕茉吹膬?yōu)勢在于環(huán)境性和可持續(xù)性，這種優(yōu)勢的價(jià)值目前還只體現(xiàn)在社會(huì)效益方面，無法與經(jīng)濟(jì)效益相聯(lián)系，技術(shù)和成本是主要問題。在這種情況下，人們生活中的節(jié)能意識(shí)和國家的相應(yīng)政策起到了輔助作用。目前我國政府在電力能源利用上采取的是“大棒加胡蘿卜”的機(jī)制。對嚴(yán)重污染環(huán)境的企業(yè)和用油、用電大戶，實(shí)行打壓、重罰，甚至取締的政策。對于節(jié)能環(huán)保的電力企業(yè)，采取大力支持和輔助的政策。這些措施有效地推進(jìn)了綠色電力產(chǎn)業(yè)向良性循環(huán)的方向發(fā)展。由于多年的宣傳教育，國民對電力及電力能源的節(jié)能、減排意識(shí)已經(jīng)大大加強(qiáng)。隨著城市和農(nóng)村電力節(jié)能項(xiàng)目的開發(fā)與大規(guī)模應(yīng)用，以及節(jié)能技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信不久的將來我國的電力節(jié)能事業(yè)會(huì)越做越好，越做越經(jīng)典。這不僅是電力發(fā)展的需要，也是時(shí)代發(fā)展的需要。
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　　作者簡介：儲(chǔ)呈陽(1991-)，男，江蘇東臺(tái)人，四項(xiàng)國家級(jí)專利的發(fā)明者(均為獨(dú)立作者)，從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化研究。
　　(華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)