可持續城市能源是未來的選擇

自1960年以來,環球生齒翻了一番,至2050年預計跨越90億,此中99%的生齒增進以及50%的都會生齒增進預計出現在發展中國家(朱和馬宗達,2012;庫裏和皮萊,2012)。根據聯合國環境規劃署(UNEp),拉丁美洲和加勒比地區的城市化程度很高。 2007年,78%的人口居住在城市,到2050年,該地區城市人口比例預計將達到89%。相比之下,非洲和亞洲的城市化程度較低,目前約40%的人口生活在城市中,但這些地區的城市人口也在快速增長,預計到2050年,這些地區的城市人口比例將增加到62%(聯合國人居署國際可持續發展理事會倡導區域和環境署,2009年)。聯合國估計,到2050年,將有60億人生活在城市中。

全球能源危機和氣候變化的威脅需要能源部門的創新以及發達國家和發展中國家負責任的能源消費。城市能源轉型:從化石燃料到可再生能源,預計到2030年全球能源需求將增長60%至85%。政府間氣候變化專門委員會(政府間氣候變化專門委員會)建議,如果我們要將全球變暖限制在比工業前的溫度高出2攝氏度,大氣中溫室氣體的濃度不應超過450 ppm。然而,在2015年3月,美國宇航局透露,溫室氣體濃度已經超過了百萬分之400。在那個時候。

中電積極推動可再生能源科技與環境計劃,締造綠適生活與環境,未來會繼續投入資源,運用節能科技,支持社區基金、關愛社群和綠適教育等公眾活動,使大眾透過多種途徑,了解及宣揚環保理念,共建可持續發展的未來。

為了確保一個充滿活力,健康和環境友好的未來,世界需要另一場工業革命,以負擔得起的,可獲得的和可持續的能源推動發展。為了減少資源需求和對環境的影響,一些發達國家成功地將經濟增長與能源消耗脫鉤,即關閉生產中的能源循環,例如回收釋放的熱量用於發電(聯合國人居署,倡導區域可持續發展)國際理事會和環境署,2009年)。能源效率,節能和能源脫碳對這場革命至關重要。

盡管化石燃料發電在城市中仍發揮著重要作用,但可持續能源是未來的唯一選擇,前景越來越明朗。例如,化石燃料在城市能源消費中的比例可能仍然很大,盡管城市經常使用熱電聯產,具有更高的燃料效率和區域供熱。在城市實施可再生能源戰略勢在必行。要實現能源轉化,不僅要實現能源轉化,而且要確保能源轉化具有成本效益、可持續性和有利於發展。世界上許多城市已承諾100%使用清潔能源;哥本哈根已承諾到2025年實現碳中和;美國科羅拉多州阿斯彭預計到2015年使用100%可再生能源;慕尼黑計劃到2025年使用100%可再生能源發電。

厭氧消化

隨著城市化的發展和城市人口的不斷增長,城市垃圾的產生和處置已成為一個重大問題。厭氧消化可生物降解廢物產生的甲烷含量豐富,適合在缺氧環境中發電,可為日益嚴重的廢物問題提供關鍵解決辦法,同時減少外部能源需求(“庫裏”和pillay,2012)。沼氣可通過內燃機、微型燃氣輪機和熱水加熱裝置產生熱能和電力,這些裝置可用於為消化池供暖或為建築物供暖(同上)。..如果城市廢物可以用來生產沼氣,就可以減少對填埋場的需求,生產可持續和可再生的能源,並生產可用作肥料副產品的生物泥漿。由庫裏和pillay發表在《可再生能源》雜志上的一項研究表明,沼氣廠的年增長率為20-30%,表明厭氧消化正在成為可持續能源的重要來源(2012年)。

太陽能

與生物質、水動力和核能相比,利用太陽能作為能源的第一益處是不需要消耗水資源,從而減少了水消耗和短缺所造成的環境問題。近來,太陽能技術(包括聚光太陽能和太陽能光伏發電)的實施成本已經降低,並且在中高緯度地區使用太陽能的成本與化石燃料發電競爭非常激烈。有一項動力政策研討注解,2006年至2011年間,環球可再生動力手藝中進展最敏捷的是太陽能光伏發電,年增長率達58%,厥後是年增長率靠近37%的聚光太陽能發電,再次為年增長率為26%的風力發電(普羅希特、普羅希特和謝卡爾,2013)。太陽能可以有效地應用於城市,因為太陽能電池板和光伏材料可以安裝在建築物的屋頂上,不堵塞,效率高,維護率低。全球太陽能集中發電預計到2020年將達到147千兆瓦,到2030年將達到337千兆瓦,到2050年將達到1089千兆瓦(同上)。..

高效的基礎設施

今後,就地開發可再生能源將有助於實現建築物零排放和開發高能效的低碳生態城市(倫德,2012)。隨著創新技術的迅速發展,城市可以提高能源的可持續性。例如,該市的高層建築配備了風能、太陽能和雨水集熱器,以優化能源生產。這有助於盡量減少目前在城市使用風力渦輪機所造成的問題。

生態城市

隨著技術的不斷發展,全球生態城市的數量正在增加。正在建設的“可持續城市區”包括阿布紮比的馬斯達爾市和葡萄牙的普蘭內河穀。中國和新加坡天津生態城的合作項目致力於成為最大的生態城市。它計劃到2020年為35萬居民提供低碳綠色住房,市區將達到曼哈頓的一半。這些可持續城市區域的基礎設施包括:節水裝置,隔熱牆,雙層玻璃窗,朝南的建築,以優化被動加熱,太陽能光伏屋頂和牆壁,以及現場發電站。

可再生能源在城市環境中的使用有時受到供需不平衡的限制,可再生能源在整個能源系統中的整合也可能成為一個障礙。智能電網可以提供必要的互聯和控制,實現能源供應的有效管理。在城市實施這些措施,可以使能源供應接近需求,從而降低輸電成本,利用現有基礎設施,減少土地需求,從而提高能源安全性和可靠性(同上)。

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