编者按：精品学习网小编为大家收集并发布了初三物理课件能源、环境与可持续发展，供大家参考，希望对大家有所帮助。

历史上，能源格局的重大变革均推动了经济的深入发展以及社会的进步，19世纪蒸汽机的出现和20世纪电气化的普及便是最佳例证。今天，决策者们比以往任何时候都更需了解能源架构的核心目标——以环境可持续发展方式实现经济增长和发展，同时确保人人都能获得能源并保障能源安全。

日前，世界经济论坛和全球知名咨询机构埃森哲联合推出一份研究报告，就如何推动全新的能源结构、实现有效转型，为决策者提供了相关洞见。本刊摘发部分内容，以期引起各界的进一步思考。

编者的话利益固化

有些话题，老生常谈。每到求职季，“拼爹”就成为热词。上周二，人民日报“新青年”发表评论称，“与其对别人拼爹‘羡慕嫉妒恨’，不如趁年轻好好奋斗拼搏。”两天后，纽约时报发文称，来自美国最高和最低阶层的孩子，最有可能停留在父辈的阶层。

不难看出，“拼爹”并非中国独有，算得上“寰球同此凉热”。但如果放任其盛行，其后果不言而喻：它将妨碍人才纵向流动，加剧社会阶层固化。有学者警告：如果不能遏制阶层固化，将带来两大后果：一是整个社会陷入僵化，失去生机和活力，甚至出现断裂;二是阶层间对立情绪日益激化，社会关系将随时擦出火花。其实，阶层固化也是利益固化的一种显现，部分利益既得者通过资源垄断、交换，将利益固定在该阶层中。这成为“拼爹”的现实基础。

“拼爹”不乏前车之鉴。魏晋南北朝实行“九品中正制”，官禄爵位为门阀士族把持，上品无寒门，下品无士族。但俗话说，“君子之泽，五世而斩”，含着金汤匙长大的孩子，安富尊荣者多，运筹谋划者少，最终难免“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。

流水不腐，户枢不蠹。一个健康的社会应是鼓励流动、奖掖进取的社会，也应该是以品格、能力论人，而非以家世背景取人的社会。40多年前，马丁·路德·金的梦想是：“我的四个孩子生活在一个不是以他们的肤色，而是以他们的品格优劣来评价他们的社会”。在当今中国，我们期待营造一个有利于向上流动的社会，让所有怀有梦想的青年都有平等的机会和上升的空间，都可以凭借自身才华和奋斗改变命运。

要实现这一愿景，就必须打破利益既得者在社会资源上占据的垄断地位。尽管“触动利益比触及灵魂还难”，但我们还是应该拿出最大的勇气，突破利益固化的藩篱，给来自不同社会阶层的孩子们，画一条相同的起跑线，搭一个平等的舞台。

声音

@新型城镇化本是好事，若不注意引导，将可能在加大投资、大拆大建、“造城运动”、房地产开发中误入歧途，带来难以估计的后果。

——国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长李佐军为城镇化“号脉”，他认为，城镇化将成为对地方政府的“改革挑战”。

@增加城乡居民收入有两个办法，一是做大蛋糕，二是重新切蛋糕。这块蛋糕分三部分：一是政府财政收入;二是企业利润收入;三是城乡居民收入。现在要多切给城乡居民，显然不能多切企业份额，就只能切政府手中的。

——国务院参事室特约研究员姚景源认为，要扩大消费，就必须进行分配制度改革，把政府不能管的事交给市场，减去政府负担。

@她是一个真正的先驱者，打破了世代以来针对女记者的枷锁。她采访过肯尼迪及其后历任总统，并使包括我在内的每个总统都忙个不停。

——92岁的白宫记者团首位女性成员海伦·托马斯近日去世，奥巴马如是悼念。在67年记者生涯中，这位黎巴嫩裔美国人曾采访过10位美国总统。肯尼迪曾经评价她“只要放下笔，还是个好姑娘”，而她却终身笔耕不辍。白宫新闻中心只有一个坐席上刻着记者的名字，就是第一排中央她的专属座位。

@在衰退时期通过量化宽松注入流动性，就像往一根漏水的水管里灌水，我们不清楚有多少水能流入实体经济、并发挥作用。

——英国《金融时报》专栏作家约翰·凯撰文指出，日本的量化宽松政策“很难对非金融经济带来太大益处”。

能效提高事关经济增长

□阿瑟·汉纳

在世界经济论坛与埃森哲合作编制报告——《加速提高能源效率进程》的过程中，我们曾强调，提高能效将有助于保持世界经济增长，而不会对全球能源供应和环境造成过重负担，从而有助于实现能源三角形平衡(即能源获取与安全、环境可持续发展、经济增长与发展三者之间的平衡)。世界能源委员会(WEC)将欧洲作为显著提高能效的典范，1990年至2006年间，欧洲的能效得到了大幅提高，单位GDP最终能耗平均降低了40%。世界能源委员会估计，如果全球各地区均能达到2006年的欧盟能效水平，则将相当于节省总计4.2亿吨燃油、减少13亿吨二氧化碳排放。

目前，能效已跃升为能源政策的重要内容。70%以上的国家都已设定能效目标，并且实施了广泛的政策措施——从指令性指标到激励性补贴计划。例如，中国已制定能效倍增目标;俄罗斯力求到2020年将本国经济的能源密集度降低40%;美国则专注于能效投资，并将其作为经济增长的引擎：“为使我们的经济变得更加强大、更加洁净，一种最快速、最简单且最廉价的方式就是提高能效。”

消费层面，能效提高在价值链的上游环节会产生连环效应。例如，在传统燃煤电厂，仅有30%到35%的能源最终转化为电力输出。虽然整体煤气化联合循环电厂可将能效水平提高60%以上，但仍有大量能源被浪费。同时，在发电厂与终端用户之间的所有环节中，输配电系统能源损失率通常为6%至8%。这就意味着在消费层面每节约1单位电能，在价值链上游便可节约3个单位的能源。

通过节能，消费者将节省更多开支，同时提高商业电厂的利润。劳伦斯·伯克利国家实验室环境能源技术部通过对1988-2006年间美国民用及商用设施能效标准产生的实际和预计影响进行研究发现，到2030年，能效提高将帮助美国消费者节约2410亿美元。同时，据全球电子可持续发展倡议预计，智能建筑技术将有望实现200-260亿美元的电力成本节约。全球电子可持续发展倡议是由各家领先的高科技公司组成的联盟。

尽管前景十分可观，但据国际能源署报告，自1990年以来，全球总体能效提高速度从过去年均2%下降至1%。市场扭曲和失灵阻碍了人们对能效提高进行投资。而消费者通常对成本节约知之甚少。同时，交易成本也相当高：对个人而言，挑选、购买和安装最佳节能设备是一件相当耗时的琐事。事实上，能效往往成为“委托-代理”机制失败的牺牲品。例如，在高能效建筑中，开发商可能并不乐意采取提高能效的行动，因为是租户来获取因电费降低而产生的直接效益，而与开发商无关。此外，消费者对回报期的预期往往不切实际，例如，房主对能效投资回报率要求过高。

消费者需求的提高将成为重要的增长驱动力。同时，我们需要展开进一步的研究以向投资决策者提供具有说服力的成本视角。政策制定者也应发挥积极作用，以“胡萝卜加大棒”的方式推动消费者采取能效节约措施，激励节能行为(如英国的“可再生供热激励计划”)，同时在价值链各环节实施能效标准——从车辆到新型建筑和消费产品。这些努力还应得到相关信息的支持，以便明确能效提升带来的潜在效益。

在此过程中，政策制定者并非孤军奋战。各行业也应开发新型商业模式，通过整体性方法，如通过横向整合并建立能源服务企业，解决商业和住宅领域的能效问题。

(作者为埃森哲能源业董事总经理)

页岩气开采背后的环境问题

□弗雷德·克鲁普

随着页岩气在美国天然气总供应量中的占比从2001年的2%迅速飙升至如今的30%，新发现的丰富页岩气资源改变了美国的能源经济，而环境问题也随之成为公众讨论的重点话题。美国民众对此如坐针毡，他们担心页岩气的开采将对饮用水、空气和居住环境造成污染。

于是，美国各地民众开始对页岩气开采进行反思。从纽约、宾夕法尼亚、科罗拉多到德克萨斯，各州纷纷建章立制，对页岩气开发进行调控、限制、甚至阻止。随着页岩气革命席卷全球，中国、阿根廷、波兰和墨西哥均已发现相当规模的页岩气资源储备，同时，反对之声也在逐步扩大。例如，法国就已颁布有关页岩气水力压裂开采的全国性禁令。

然而，情况并非完全如此。具有讽刺意味的是，环保主义者(如笔者本人)因页岩气带来的环境效益，曾一度对页岩气革命表示支持。由于天然气燃烧时释放的二氧化碳低于燃煤，这为我们短期降低碳排、减缓全球气候变化提供了解决之道。随着燃煤电厂逐步关闭，全球对天然气需求将随之上升，直至清洁能源(如风能、太阳能)发展达到工业化规模。

有人甚至担心，页岩气的使用将减缓能源结构向风能和太阳能转型。鉴于加速这一转型过程的突出必要性，此类担心完全可以理解。但事实是，在我们开发出大规模廉价的能源储存体系之前，燃气发电厂将有助于我们应对风能和太阳能间歇期。而页岩气则是可再生能源的一种补充。利用页岩气来增强能源安全性无法替代合理气候政策和能源政策所能发挥的积极作用。同时，天然气是构成清洁未来的重要一环，要实现相关效益，我们必须减少其对本地环境的威胁，缓减公众对空气、水和土地污染的担忧。

去年春天，美国能源部设立了一个由七人组成的天然气咨询委员会，负责就安全开采天然气资源提出相关建议，而我非常有幸加入了这一小组。

天然气产业未对用于破裂页岩地层的化学品进行披露，是导致公众丧失信任的一个主要原因。因此，委员会强调，必须制定有关全面披露化学品信息的法规，并设立新的矿井建设和污水管理标准。行业还须提供更多的操作数据，如甲烷排放量，因为甲烷是一种极为强效的温室气体。天然气开采和配送过程中发生的甲烷泄漏，将削弱天然气相对其他化石燃料所具有的环保优势。此外，委员会呼吁进一步收集泄漏数据并实行严格标准，以减少温室气体排放。

该报告还提倡进行水质基线评估、披露钻井废水成分和采取空气排放措施，并呼吁建立有关页岩气开采作业公共信息的国家数据库，以及致力于改进最佳开采实践的行业组织。

实现公共安全和能源安全的平衡虽非易事，但却极为重要。虽然公众对页岩气的开采利用表示愤怒和怀疑，但是行业领袖和环保主义者已开始合作制定必要的指导方针，以确保页岩气资源能恢复安全发展。

只有天然气产业、环境保护专家和监管机构携手合作，在示范性监管框架和实施委员会建议的共同作用下，美国页岩气开发的大环境才能得以改变。在经历长达一年的激烈批评后，现在采取更多切实行动可谓恰逢其时。

(作者为美国环保协会会长)

能源转型助推“智能城市”建设

□西蒙·亨利

在塑造未来世界能源体系的诸多因素中，只有少数将起到真正的关键作用，而世界如何快速向新能源转型便是其中之一。历史证据表明，一项新能源技术在被证明行之有效后，要想实现1%的整体市场，需要大约30年时间。例如，经过数十年的发展和政府支持，生物燃料目前仅占总能源需求的0.5%。

由于现代能源体系经过一个多世纪的时间才发展到如今的庞大规模，同时仍然需要进行产能建设和不断从实践中汲取经验教训，因此新能源的发展尚需时日。此外，另一项重要因素将是全球能源需求的增长幅度。随着世界人口逼近90亿大关以及人们生活水平的提高，本世纪上半叶全球能源需求将有望翻番。因此，我们必须为提高能源效率而付出卓绝努力。我们可举例说明未来任务的艰巨性。例如到2020年，全球将需要通过其他形式的能源来替代4000万桶的石油日产量，这是目前沙特阿拉伯石油产量的4倍。而且，其中大部分能源将需要来自至今尚未被发现的其他资源。

在各国为应对上述挑战采取的务实解决方案中，有两项值得我们特别关注。

首先，天然气将为目标的实现发挥重要作用，因为它能够应对三大挑战：支持经济增长、解决环境问题和提高能源安全，并无需依靠任何新的技术发展。通过天然气而非煤炭发电，可以减少单个发电厂50%到70%的二氧化碳排放量。而最重要的是，因为当前煤炭的二氧化碳排放量占全球二氧化碳总排放量的44%。与其他类型的发电设备相比，燃气发电机能更方便地提升和降低产能，因此成为风能和太阳能等间歇性可再生能源的重要支撑。随着新资源的开采，天然气在许多情况下还能确保能源供应安全。目前，全球可开采天然气资源可维持约250年的能源使用(依据目前生产率计算)。

各国可采取的另一项重要措施是关注智能城市发展。如今，城市是全球一半人口的家园，也是80%二氧化碳排放量的发源地。预期未来40年中城市人口将增加70%以上，因此，人口的发展方式将对能源需求产生巨大影响。“智能”城市技术可为人们带来更加高效的公共交通以及利用废热和可再生能源的高能效建筑和设计，因而蕴藏着巨大的发展机遇。通过对基础设施升级进行大量投资，我们既能抵消一部分能源需求增长，还能创造新的就业机会。

政府政策也是关键所在。要想取得成功，要求对三大要素之间固有的权衡取舍进行仔细评估。新技术必须发展成熟，直至足以吸引所需的巨大投资;反之，这些投资也只能通过市场来获得。

对可持续能源体系转型进行管理是当今时代面临的一项重大挑战。我相信，在人类智慧和相关框架的推动下，我们必将实现这一目标。政府、业界和社会各界必须戮力同心，加速能源转型的进程。

(作者为荷兰皇家壳牌集团首席财务官)

避免不具备持续性的“锁定型”技术

□玛利亚·范德霍芬

为了实现经济、安全、可持续的能源长远目标，我们必须进行重大的技术投资。未来数十年中，人口膨胀和经济发展将不可避免地增加全球能源需求。因此，需要在全球范围内进行这方面投资，同时还需要有全球性的参与。我们不仅要满足当前能源需求，还应放眼未来。显然，我们无法继续依赖于现行能源结构，只有通过系统方法实现能源结构的适当平衡，才能确保能源安全和可持续发展。

当前，人们就未来能源结构的各种讨论和决策势必涉及未来几十年的能源需求、生产、传输和分配情况。我们短期内进行的投资和采取的政策措施——尤其是寿命周期长达数十年的投资项目，都应避免不具持续性的“锁定型”技术。

我们的能源基础设施并非建立在单一的技术、载体或部门之上，相反，它是一个高度相关的体系，其中存在各种技术、利益相关方、资源和终端用户。未来，随着电动车的普及、电力供热的增加、为平衡多变的可再生能源发电而使用蓄热器、需求响应更趋成熟、以及为供热、发电和运输而进行氢气蓄能，全球能源结构技术复杂性还将不断增加。因此，我们应深化对能源体系转型的认识，学会运用新技术，与利益相关方一起，在非传统能源行业携手并进，应对挑战。

如要采用系统方法进行能源部署，我们就必须利用现有基础设施来优化新的投资。例如，提高当前电力系统的灵活性，以适应日益增加的可再生能源发电投资。迄今为止，典型的做法是建设化石燃料峰荷发电站，但也可能还有一些更具创新的方法。通过提高现有基荷能力、增强区域关联性以及利用水力发电站的极大灵活性，我们将降低对峰荷电站投资的需求，提高对现有发电设施的利用率。此外，通过扩大智能电网的覆盖面，我们还可利用大量尚未开发的需求方资源。基于电力系统蕴藏的各种机遇，各个城市、地区和国家可遴选出最佳解决方案，以适应其具体情况和资源禀赋，进而优化投资。

就能源系统技术部署而言，不存在任何“放之四海而皆准”的方法。正是在这一背景下，全新能源架构项目对国际能源署基于系统的分析进行了有力补充。为满足未来需求，各国或各地区应拓展思路，运用系统方法，将资源与技术能力纳入社会、监管和市场的大环境中。

目前，国际能源署仍在继续扩大基于系统的分析研究，为当今瞬息万变的能源格局中出现的新问题提供应对之策。如大规模可再生能源发电(如风力发电、太阳能光伏发电)的部署是否将影响到电力系统的运行?电力分配体系能否适应未来电动汽车发展需求?是否应扩大燃气管网覆盖面以满足建筑供暖设施的使用需求，是否应使用电力驱动型热泵?如何以实用而廉价的方法将氢技术部署于运输或固定设施应用中?智能电网将增加还是减少消费者的电费支出?

对于上述种种问题，我们不可孤立地看待。在系统思维模式下，政府、行业、消费者和所有利益相关方将展开全球合作，寻找最具创意的解决方案，从而满足我们安全且可持续的能源目标。

(作者为国际能源署总干事)

尽早降低绿色能源成本

□高纪凡

能源危机和气候变化是当今世界面临的两大最紧迫挑战。为了在当前困难的经济环境下缓解所谓“能源三角形”的三大问题，公私部门利益相关方以及民间社会必须作出卓绝努力并提供财力支持。在发展至适当规模后，可再生能源将有助于能源三角形的平衡，并推动全新能源架构的形成。

尽管经济衰退局面日益严峻，但可再生能源行业在未来清洁能源开发方面仍取得了显著进展。2010年，全球清洁能源投资高达2500亿美元，美国与欧洲可再生能源所增加产能已超过传统能源。更多国家已认识到可再生能源带来的广泛效益，并将其发展作为第一要务。

虽然分布式发电的优势以及发电清洁度和效率促使可再生能源成为满足能源三角形需求的最佳解决方案，但我们仍需显著扩大可再生能源的利用规模，使其较其他能源更具经济竞争力。在德国、意大利和美国加州等一些地区，诸如太阳能等可再生能源技术将在未来两三年中实现终端用户“电网平价”。电网平价是指用户支付太阳能发电费用与传统能源发电费用持平。通过行业不断创新，我们能够非常乐观地预见，在2020年前，可再生能源的发电成本将大幅下降，同其他能源一样经济而廉价。

创新对促进可再生能源发展起着重要作用。在中国，由私营部门创立的“光伏科技国家重点实验室”就是以创新方式推动绿色增长的典范。传统上，国家重点实验室通常会依托于由中央政府资助的大学或国有研究机构。如今，批准私营部门成立国家重点实验室是政府发出的一个积极信号，以鼓励各行业部门进行投资和创新，实现进一步的技术突破。

从本质上讲，可再生能源行业负有巨大的社会责任，从整体上为全球各国及其中的各个组织作出了积极贡献。通过与全球各级非政府组织和慈善组织合作，可再生能源行业为贫困人群无偿提供太阳能电池板和可再生能源解决方案及服务，并为尚未铺设电网的地区建立离网发电系统。我们正通过各种教育项目，向年轻一代展示绿色能源的优势，以便他们将这一理念传播至世界各地。

从不利方面看，可再生能源在全球总能源消耗中的占比仍然较低。我们不仅要正视当前的巨大差距，也要看到未来的巨大发展机遇。确保尽早将可再生能源成本降至最低水平，有效促进能源三角形的平衡则是我们的共同目标。

未来的数十年中，实现可再生能源的主流化绝非凭一方之力便可成功，而是需要各利益相关方共同来发挥重要作用。作为业内人士的我们，将与其他利益相关方携手合作，共同引领前进的道路。