㈠ 如何认识创新驱动是今后实现可持续发展的根本动力
一、实施创新驱动发展战略,必须始终坚持走中国特色自主创新道路
我们党始终高度重视科技进步和创新。从“向科学进军”到“科学技术是第一生产力”,从“科教兴国战略”到“提高自主创新能力、建设创新型国家”,党领导我国科技事业在实践中探索出一条底蕴深厚、前途广阔的中国特色自主创新道路,展现出强大的生机和旺盛的活力,昭示了我国经济社会和科技发展的光明前景,成为科学发展观的重要内容、中国特色社会主义理论体系的重要组成部分。
党的十六大以来,党中央作出增强自主创新能力、建设创新型国家的重大战略决策,制定和实施《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,明确提出“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”的新时期科技工作指导方针。党的十七大明确提出提高自主创新能力、建设创新型国家是国家发展战略的核心、提高综合国力的关键,强调坚持走中国特色自主创新道路,把增强自主创新能力贯彻到现代化建设各个方面。2008年,我国把科技支撑作为应对国际金融危机一揽子计划的四大措施之一,科技在克服现实困难、创造未来繁荣中的支撑引领地位进一步强化。党的十七届五中全会明确提出,加快转变经济发展方式,最根本的是要靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力。2012年7月,党中央、国务院召开全国科技创新大会,对深化科技体制改革、加快国家创新体系建设作出全面部署,提出了创新驱动发展的战略要求。实施创新驱动发展战略已写入党的十八大报告。这是我们党在我国改革发展的关键时期作出的重大抉择,开启了我国加快建设创新型国家和迈向科技强国的新征程。
沿着中国特色自主创新道路,我国科技事业取得了巨大成就,创新型国家建设成效显著。党的十六大以来的10年,是创新铸业的10年,面向经济发展、民生改善、社会和谐和国家安全等重大战略需求,科技发挥了重要的支撑引领作用;是创新铸剑的10年,载人航天、探月工程、载人深潜、超级计算机、高速铁路等实现重大突破,一批影响重大的关键核心技术和原创成果相继涌现;是创新铸基的10年,科技改革稳步推进,自主创新能力显著提高,我国整体科技实力迈上新台阶,与主要发达国家不断接近,一些方面甚至成为领跑者;是创新铸魂的10年,全民科学素质不断提高,创新政策体系、文化环境和社会氛围不断优化。实践证明,中国特色自主创新道路是符合我国国情、符合科技经济发展规律的正确道路。
新的发展时期,我们必须充分认识到,建设创新型国家与全面建成小康社会是同步走、同向行的关系,创新驱动发展的成效直接影响到我国加快转变经济发展方式、推动经济社会科学发展的成效。当前,距离我国进入创新型国家行列还不到10年,时间紧迫、任务艰巨、使命光荣。我们必须认真学习贯彻落实党的十八大精神,奋力投入到坚持走中国特色自主创新道路的新实践,努力在创新驱动发展上有新的重大作为。必须始终坚持立足国内,充分激发广大科技人员的创新创造活力,把自主创新作为科技发展的战略基点,为创新驱动发展提供不竭的技术源泉。同时不断扩大科技开放合作,以全球视野谋划和推动自主创新,提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力,更加重视协同创新,在开放合作中提升我国科技水平。
二、实施创新驱动发展战略,必须着力强化科技创新对提高社会生产力和综合国力的战略支撑
在当代中国,坚持发展是硬道理的本质要求就是坚持科学发展。以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式为主线,是关系我国发展全局的战略抉择。必须着力增强创新驱动发展新动力,加快转变经济发展方式,不断提升发展质量和效益,推动经济社会科学发展。
从国际上看,世界范围内新的科技革命和产业变革孕育新突破。全球知识创造和技术创新的速度明显加快,新科技革命的巨大能量正在不断蓄积。以新技术突破为基础的产业变革呈现加速态势,正在深刻改变着世界科技和经济社会发展形态。国际金融危机加快催生了新一轮科技革命和产业变革。科技创新已成为经济结构调整和持续健康发展的决定性力量,许多国家都将创新提升到国家发展的战略核心层面,全球进入了空前的创新密集时代。我们必须更加自觉地把握机遇、应对挑战,以科技创新的新成果开辟社会生产力持续提高的广阔空间。
从国内看,创新驱动成为加快转变经济发展方式“最根本、最关键”的力量。我国以较少的人均资源占有量和脆弱的生态环境,承载着巨大的人口规模和实现持续快速发展的压力,面临着节能减排、应对气候变化等严峻挑战。经过多年来的艰苦努力,我国经济社会发展取得历史性成就。但发展中不平衡、不协调、不可持续的问题依然突出,经济结构问题已经成为一个带有根本性、全局性的问题。经济结构问题与科技创新能力、人才队伍水平密切相关。如果没有创新能力特别是科技创新能力的大幅提升,就难以真正完成经济结构的调整和发展方式的转变,影响经济社会科学发展。因此,必须紧紧依靠科技创新,不断提高科技进步对经济发展的贡献率,充分发挥科技创新在提高社会生产力和综合国力中的战略支撑作用,实现创新驱动发展。
推进创新驱动发展,促进科技实力提升是基本前提,促进自主创新能力提升是关键所在。要进一步统筹落实好科技、教育、人才三个规划纲要,深入实施科教兴国战略、人才强国战略和可持续发展战略,把科技进步与国家发展战略、经济社会发展目标、人民日益增长的物质文化需要紧密结合起来,立足长远,超前部署,强化基础研究、前沿技术研究、社会公益技术研究,提高科学研究水平和成果转化能力,抢占科技发展制高点,不断夯实我国从科技大国迈向科技强国的坚实基础。
推进创新驱动发展,促进经济实力提升和发展方式转变是首要任务。要更加注重围绕产业发展需求部署创新链,实施国家科技重大专项,突破重大技术瓶颈,充分发挥自主创新示范区和高新区的示范辐射带动作用,培育发展战略性新兴产业。加强技术集成和商业模式创新,加快共性技术突破和成果转移转化,促进传统产业改造升级。
推进创新驱动发展,促进综合国力提高是根本目的。新时期,我国经济社会发展对科技的需求日益多元化,科技工作的领域越来越宽、责任越来越大。我们要紧紧围绕农业发展、民生改善、社会管理、文化繁荣、生态文明和国家安全等方面的重大战略需求,充分激发全社会的创新创造活力,促进中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展,更好地服务于科学发展和社会和谐。
三、实施创新驱动发展战略,必须不断深化科技体制改革、加快国家创新体系建设
我国过去30多年的快速发展靠的是改革开放,我国未来发展也必须坚定不移依靠改革开放。充分释放创新驱动发展的活力,不断增强创新驱动发展的能力,根本动力也在于改革开放。学习贯彻落实党的十八大精神,要求我们坚持把改革创新精神进一步贯彻到科技领域,努力在科技改革发展上取得新的重大进展,加快创新型国家建设。
科技体制改革始终伴随着我国改革开放全过程。多年来特别是党的十六大以来,围绕促进科技与经济结合,党中央、国务院采取了一系列重大措施,取得了一系列重大突破。市场导向的创新格局在发展中日益完善,市场配置科技资源的基础性作用不断增强。技术创新、知识创新、国防科技创新、区域创新和科技中介服务体系建设全面推进,国家创新体系建设取得显著进展。激励企业和科技人员创新创业的政策环境不断优化,科技与金融结合日益紧密。这是我国科技体制改革带来的根本性重大变化。但同时我们也要看到,面对新形势新要求,一些突出问题仍然制约着科技创新,特别是科技与经济结合的问题还没有得到根本解决。一方面,经济社会发展对科技创新的需求牵引还不足;另一方面,科技创新的支撑引领能力还需要进一步提高。企业技术创新能力还不强,科技创新的基础也还不牢。
解决好制约科技创新的突出问题,根本出路在于深化科技体制改革。全国科技创新大会和《中共中央国务院关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》,在继承国家中长期科技发展规划纲要的基础上,提出了新时期科技改革发展的总体思路、目标任务和政策措施。党的十八大进一步强调要深化科技体制改革。我们要坚决落实中央的重大决策部署,切实加快科技改革发展步伐。
始终坚持把解决科技与经济相结合问题、增强企业创新能力作为中心任务,着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。加快建立企业主导产业技术研发创新的体制机制,完善市场导向的创新格局。积极支持科技型中小企业发展。完善知识创新体系,加强基础研究、应用研究、技术创新和应用推广的有机衔接,促进科技资源开放共享,加强统筹协调和协同创新,提高国家创新体系整体效能。深化科技管理体制改革,促进科技管理科学化和资源高效利用。统筹各类创新人才发展,完善人才激励制度,建设高水平创新创业人才队伍,以人才强促进科技强,带动产业强、经济强。
完善落实国家中长期科技发展规划纲要配套政策,总结推广相关试点政策,积极研究制定深化科技体制改革、加快国家创新体系建设有关政策措施。完善科技创新评价标准、激励机制、转化机制,不断形成激励创新的正确导向。深入实施知识产权战略,加强知识产权保护。不断健全科技政策法规体系、创新法治环境和多元化科技创新投入体系。大力倡导创新光荣,强化科学道德建设,提高全民科学文化素质,培育创新文化土壤。不断优化科技创新政策环境,把全社会的智慧和力量凝聚到创新发展上来,努力实现创新驱动发展。
㈡ 电动车行业是否能可持续发展,发展趋势如何
1、引言
现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上,又派生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车,简称PHEV。本文将电动汽车技术研发的若干问题和趋势,作简要的介绍和评述。
2、纯电动汽车(PEV)
纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车,虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。目前采用的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池,它们已达到的实际性能指标和市场平均价格,如表1所示。根据实际装车时的循环寿命和市场价格,可估算出电动汽车从各种动力电池上每取出1kWh电能所必须付出的费用。计算时,假设电池最高可充电荷电状态(SOC)为0.9,放电SOC为0.2,即实际可用的电池容量仅占总容量的70%;由电网供电价为0.5元/kWh,电池的平均充放电效率为0.75。
粗略计算中可知,虽然从电网取电仅需0.5元/kWh,但充入电池,再从电池取出,铅酸电池每提供1kWh电能,价格为3.05元左右,其中2.38元为电池折旧费,0.67元为电网供电费,而从镍氢电池中每提供1kWh电能,费用为9.6元,锂离子电池为10.2元,即后二种先进电池供电成本是铅酸电池的三倍多。
目前国内市场上用柴油机发电,价格大致为3元/kWh,若用汽油机发电,供电价格估计为4元/kWh,即从铅酸电机提供电能的价格大致和柴油机发电价格相等,仅仅从取得能量的成本来考虑,采用铅酸电池比汽油机驱动有一定价格优势,但是由于它太过笨重,充电时间又长,因此只被广泛用于车速小于50km/h的各种场地车、高尔夫球车、垃圾车、叉车以及电动自行车上。实践证实铅酸电池在这一低端产品市场上有较强的竞争力和实用性。
镍氢电池的主要优点是相对寿命较长,但是由于镍金属占其成本的60%,导致镍氢电池价格居高不下。锂离子电池技术发展很快,近10年来,其比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg,比功率可达2000W/kg,循环寿命达1000次以上,工作温度范围达-40~55℃。 。
近年由于磷酸铁锂离子电池的研发有重大突破,又大大提高了电池的安全性。目前已有许多发达国家将锂离子电池作为电动汽车用动力电池的主攻方向。我国拥有锂资源优势,锂电池产量到2004年已占全球市场的37.1%,预计到2015年以后,锂离子电池的性/价比有望达到可以和铅酸电池竞争的水平,而成为未来电动汽车的主要动力电池。
图1示出了国内外各种纯电动车辆数量/性能和价格/性能曲线,以电动自行车为代表的低性能车辆,由于其成本低廉,仅我国在2006年已达到年产2000万辆,美国通用汽车公司生产的冲击1号电动跑车,虽然已达到了很高的动力性,但是由于售价高昂,仅生产了区区50辆,由于没有市场而不得不停产。性能较低的场地车,在我国年产达7000~8000辆左右;天津清源电动车公司生产的微型电动车,最高车速仅50km/h,年产也可以达千辆以上,这可能是目前市场所能接受的纯电动车辆性能的上限。上述所有电动车辆均采用铅酸电池为动力。随着高性能锂离子电池的性/价比不断提升,未来5~10年内,市场上可能会出现最高车速≥100km/h,续驶里程≥250km的高性能纯电动汽车。
3、混合动力电动汽车(HEV)
由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车,其性能/价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车,难于与传统汽车相竞争,上个世纪90年代以来各大汽车公司都着手开发混合动力汽车。日本丰田公司在1997年率先向市场推出“先驱者”(Prius)混合动力汽车,并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功,累计产销量已超过60万辆。随后日本本田、美国福特、通用和欧洲一些大公司,也纷纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。
3.1 研制全混合电动汽车的必要性
混合动力电动汽车是指具备两个以上动力源、而其中有一个可以释放电能的汽车。混合动力汽车按混合方式不同,可分为串联式、并联式和混联式三种;按混合度(电机功率与内燃机功率之比)的不同,又可分为微混合、轻度混合和全混合三种。其中外挂式皮带驱动起动/发电(BSG)式是微混合动力汽车的典型结构,其电机功率一般仅2~3kW,依赖发动机的停车断油功能,可节燃油5~7%;在发动机曲轴后端加装一个电动/发电型盘式电机(ISG)是轻度混合动力汽车的典型结构;具有纯电力驱动功能的可作为全混合或混联式混合动力汽车的典型。丰田公司的Prius轿车即属于这类全混合汽车。目前我国若干汽车企业研制的混合动力汽车,大多采用ISG轻度混合或BSG微混合方案,主要是考虑这二种方案的技术难度较小,生产成本也较低。但是根据研究表明,混合动力汽车的节油率几乎与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升 因此,从长远来看,研制全混合电动汽车是一种必然趋势。
4、外接充电式混合动力汽车
外接充电式混合动力汽车是最新的一代混合动力汽车类型,近年来受到各国政府、汽车企业和研究机构的普遍关注,国内外专家认为,PHEV有望在几年后得到广泛的推广使用。
据统计,法国城镇居民80%以上日均驾车里程少于50km,在美国,汽车驾驶者也有60%以上日均行驶里程少于50km,80%以上日均行驶里程少于90km。PHEV特别适合于一周有5天仅驾车用于上下班,行驶里程50~90km之间的工薪族使用。PHEV是在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况,并且加大了动力电池容量,使PHEV采用纯电动工况可行驶50~90km,超过这一里程,即必须起动内燃机,采用混合驱动模式。所以PHEV的电池容量一般达5~10kW·h,约是纯电动汽车电池容量的30~50%,是一般混合动力汽车电池容量的3~5倍,可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产品。与传统的内燃机汽车和一般混合动力汽车(HEV)对比(见表5),PHEV由于更多的依赖动力电池驱动汽车,因此它的燃油经济性进一步提高,二氧化碳和氮氧化物排放更少。由于动力电池容量的加大,每辆车的售价至少比一般HEV高2000美元。
图3示出了四种不同类型乘用车,它们的蓄电池容量与汽车价格、燃油消耗及尾气排放的对比关系。可见随着蓄电池容量的加大,汽车价格将上升,但是燃油消耗和尾气排放则下降。因此可以认为,电动汽车是以使用和损耗蓄电池为代价来换取节油、减排的效果,动力电池性/价比的大幅提升将是电动汽车能否迅速推广使用的关键所在。
一般HEV动力电池SOC仅在较小范围内波动(例如±2%~3%)因此循环寿命次数很长,而PHEV的动力电池SOC必须在很大的范围内波动(例如±40%),属于深充深放,因此循环工作寿命短得多,和纯电动汽车(PEV)相似。目前在PHEV上都采用先进的锂离子电池,由表1可知,锂离子电池每放出1kWh电能,能耗费为10.2元,相当于内燃每kWh能耗费用的3倍。随着全球石油价格不断上升,燃油内燃机的能耗费用也将不断上升,而锂离子电池随着技术进步和产量的扩大,其能耗费用将不断下降 。
5、燃料电池电动汽车
早在1839年,英国人格罗孚就提出了氢和氧反应发电的原理。20世纪60年代,研发出了液氢和液氧发电的燃料电池,由美国UTC公司首先用于航天和军事用途。近20年来,由于石油危机和大气污染日趋严重,以质子交换膜式为代表的燃料电池技术,受到世界各国普遍重视。各大跨国汽车公司纷纷投入巨资,研发出了各种类型的燃料电池电动汽车(FCEV)。
5.1 质子交换膜燃料电池(PEMFC)主要优点
(1)其排放生成物是水及水蒸汽,为零污染;
(2)能量转换效率可高达60~70%;
(3)无机械振动、低噪声、低热辐射;
(4)宇宙质量中有75%是氢,地球上氢也几乎是无处不在。氢还是化学元素中质量最轻、导热性和燃烧性最好的元素;
(5)氢的热值很高,1kg氢和3.8L汽油的热值相当。
5.2 燃料电池电动汽车存在的技术、经济问题
在我国,国家科技部将研发燃料电池客车和燃料电池轿车列为“十五”和“十一五”计划“863”重大科技项目。并已取得一系列重大科技成果,但是在多年科研实践中,也暴露出一些技术、经济问题:
(1)燃料电池发动机的耐久性寿命短
一般仅1000~1200小时(国外达2200小时),燃料电池汽车行驶4~5万km,功率即下降~40%,和传统内燃机可普遍行驶50万km以上相比,差距很大;
(2)燃料电池发动机的制造成本居高不下
一般估计3万元/kW(国外成本约3000美元/kW),与传统内燃机仅200~350元/kW相比,差距巨大。由于其中如质子交换膜、炭纸、铂金属催化剂、高纯度石墨粉、氢回收泵、增压空气泵等关键部件均依靠进口,所以与国外相比,并没有成本优势;
(3)燃料电池发动机对工作环境的适应性很差
国产可在0~40℃气温下工作,低于0℃有结冰问题,高于40℃过热不能正常工作;此外对空气中的粉尘、一氧化碳、硫化物等都十分敏感,铂催化剂极易污染中毒失效;
(4)燃料电池汽车的使用成本过于高昂
例如高纯度(99.999%)高压氢(>200大巴)售价约80~100元/kg。按1kg氢可发10kW·h电能计算,仅燃料费即约为10元/kW·h,按燃料电池发动机工作寿命1000小时计算,折旧费为30元/kWh。所以总的动力成本达40元/kW·h。与表1对照可知,至少在目前,由燃料电池发动机提供1kWh电能的成本远高于各种动力电池,这从一个侧面反映了作为汽车动力源,燃料电池汽车还有相当的距离。
5. 目前燃料电池电动汽车的研究课题
尽管存在如此多的问题,但是燃料电池仍然是人类迄今为止,发明的最清洁、安静又可无限再生的能源,值得我们为实现燃料电池电动汽车的产业化,付出更大的努力。
6、电机及电动车轮
电动汽车驱动电机是所有电动汽车必不可少的关键部件。目前使用较多的有直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻等四种电机。美国和德国开发的电动汽车大多采用交流感应电机,主要优点是价格较低、效率高、重量轻,但启动转矩小。日本研制的电动汽车几乎全部使用永磁无刷电机,其主要优点是效率可以比交流感应电机高6个百分点,但价格较贵,永磁材料一般仅耐热120℃以下。开关磁阻电机结构较新,优点是结构简单、可靠、成本较低、起动性能好,没有大的冲击电流,它兼有交流感应电机变频调速和直流电机调速的优点,缺点是噪声较大,但仍有一定改进余地。
但是对于电动汽车而言,由于电能是由各类电池提供,价格昂贵而弥足珍贵,所以使用相对效率最高的永磁无刷电机是较为合理的,它已被广泛用于功率小于100kW的现代电动汽车上。
此外,在国外已有越来越多的电动汽车采用性能先进的电动轮(又称轮毂电机),它用电机(多为永磁无刷式)直接驱动车轮,因此无传统汽车的变速箱、传动轴、驱动桥等复杂的机械传动部件,汽车结构大大简化。但是它要求电机在低转速下有很大的扭矩,特别是对于军用越野车,要求电机基点转速∶最高转速=1∶10 近几年,美、英、法、德等国纷纷将电动轮技术应用于军用越野车和轻型坦克上,并取得了重大成果。例如美海军陆战队在“悍马”基础上研制出串联式“影子”新型混合动力越野车,采用了电动轮技术, 与传统“悍马”车对比试验,在同样侦察试验条件下,“悍马”耗油472kg,而“影子”仅耗油200kg;同一越野路段,“悍马”耗时32分钟跑完,而“影子”仅耗时13分50秒,此外它还具有在纯电动模式下,汽车静音、无“热痕迹”等优点。如此优异的性能,据闻美军已决定停产传统“悍马”车,全部改产新型混合动力电动轮驱动的“影子”型军车。这一重要发展趋势,应引起高度关注。
7、结束语
(1)由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等,因此它仍然是低端电动车市场的主要动力电池。磷酸锂离子电池技术进步较快,它最有可能成为铅酸电池的竞争对手,率先成为高端电动车市场的主要动力电池;
(2)由于混合动力汽车仅需装用纯电动汽车1/10的动力电池容量,整车有较为接近市场的性/价比,因此它仍将是近期实现产业化的主要电动汽车种类。考虑到我国国情,目前仍应大力推广使用混合动力大客车,进一步降低制造成本,减少油耗和排放;
(3)在锂离子电池性/价比进一步提升后,外接充电式混合动力汽车(PHEV)有望成为理想的上班族乘用车,它可大幅度减少油耗和降低排放,但是由于较高的价格,它可能首先在发达国家得到推广应用;
(4)燃料电池虽然是理想的清洁能源,但是目前它的性/价比太低,要达到可以进入市场的性/价比,可说是任重而道远,必须从基础材料和基本理论上有重大突破,才可能进入汽车市场。
㈢ 产业生态学相关资料
生态动力学和生态控制原理在可持续发展中的应用
20世纪初以来,随着科技进步和社会生产力的极大提高,人类创造了前所未有的财富。与此同时,人口剧增、资源短缺、环境污染、生态破坏,严重地阻碍着经济发展和人们生活质量的提高,进而威胁着全人类未来生存与发展。人类必须努力寻求一条人口、资源、环境和经济发展相协调的可持续发展道路。
生态学作为一门“联系生物、环境和人类社会有关可持续发展的系统科学”(E. P. Om,1997),对其开展深入研究并不断拓展是实现可持续发展不可或缺的基础工作。生态动力学和生态控制原理就是在可持续发展的社会需求与生态学的学科发展需求中应运而生的。生态动力学是生态学和动力学之间的一门交叉学科,研究生物、环境和人类社会相互作用及可持续发展的动力学机制与途径。生态控制原理是生态学与控制论之间的交叉学科,根据生态动力学原理,调控生态过程,增强生态系统服务功能、改善生态环境、提高生物生产力,服务于可持续发展的基本理论与方法。
要全面准确理解生态过程和可持续发展机制,必须借助与数学、物理学、化学等学科交叉研究,尤其是物理学中动力学和数学中的控制论知识。应用数学方法和有关的系统方法分析并处理生态动力源和生态动力汇间的关系、生态经济与可持续发展、应用生态动力学等方面基本问题、复杂问题是生态动力学的重要内容。如借鉴气象、水文、天文、地震、经济等预报提出来的生态动力预报;再如,对生态建设进行优化设计的运筹方法,生态县基地建设数学模型、作物种植类型的决策方法,库存论和Monte Carlo方法结合的优化方案,对生态资源开发评价和生态经济效益评价等等。(裴铁璠等,《生态动力学》,2001)
生态控制原理不局限于与控制理论有关的问题,除控制论所包含的经典控制论、现代控制论、大系统理论和复杂巨系统理论外,其他有关数学方法也可以认为是生态控制原理的理论基础,它包括运筹学、概率论与数理统计、微分方程、计算数学、模糊数学等。除了上述数学方法,源于生产和社会实践的一些经验和教训也是生态控制原理的基础,即使它们尚不能用科学理论予以解释。生态控制原理的最基本的目标是寻找最优方案,据此调控生态动力源汇关系。在上述基础上,生态控制原理形成了包括确定型生态控制、随机型生态控制、传统生态控制及大系统和巨系统生态控制四个方面的主要内容。
生态动力学和生态控制原理在可持续发展中的应用
生态动力学阐述生态过程动力学机制,侧重认识自然;生态控制原理通过生态动力源汇关系,调控生态过程,使生态系统健康运行,它侧重改造自然。通过生态动力学和生态控制原理,充分认识与理解不同生态系统的主要生态过程特征与规律,依据不同情况对生态系统实行定性、定性与定量相结合乃至定量控制,使生态系统增强生态服务功能,向有利于人类的方向发展。生态动力学和生态控制原理可应用到诸如农田、森林、草地、湿地、海洋、动物和城市生态系统的可持续发展研究与实践。
草地生态动力学和生态控制原理主要包括生态动力预报和草地生态控制。一些研究进行了草地生态动力模拟、树—草相互作用动力学模型、牧草生长和发育的统计预报。为了制作牧草生态动力预报,要研究预报量对预报因子即生态动力因子的依赖关系。草地生态经济可持续发展意味着环境和自然资源对草原行业的重要性,制定国家草原行业发展规划与政策离不开草原生态学及其相关理论。Schlapfer等研究非随机物种灭绝和植物生产的一些问题,结果表明,物种消失对植物生产以及半天然草地生态系统功能的其他方面影响的预报必须考虑特定的非随机灭绝过程和灭绝后条件;对于欧洲中低湿草地经历的从高密度向低密度管理的转变的研究结果表明,若高生产力作为管理目标的话,消失种再度入侵必须借助强有力的外因。
生态动力学和生态控制原理用于可持续发展实践中的方法论
大量数学方法(包括均匀设计和集对分析等新方法)应用到生态动力学和生态控制原理及其可持续发展的实践中。根据可持续发展的实际问题构建生态动力学和生态控制原理模型,这些模型通常能应用到与农田、森林、草原、农林复合、林草复合、健康等生态系统有关的可持续发展实践中。生态学家必须研究这些问题,还要研究与生态动力学和生态控制原理以及可持续发展有关的其他理论。要重视数学方法在生态动力学和生态控制原理中的应用。
生态控制系统是一个开放复杂巨系统。对于开放复杂巨系统,目前还没有一个以微分方程描述的确定性模型,基于子系统间相互作用统计机制理论还没被提出,实践证明综合集成方法是处理包括社会系统在内的开放复杂巨系统的唯一方法,在这一方法中人们能将定量同定性方法结合起来。自1990年以来,综合集成方法被应用到生态建设系统规划和地理规划研究。事实上,系统科学中的理论和方法已有许多被应用到生态控制中,生态控制涉及规划论、排队论(随机服务系统)、存储论、蒙特卡罗模拟技术、模式识别、专家系统、决策论、博弈论、信息论和控制论。上述理论和方法本身是复杂的。基于理论与实践、定量与定性研究相结合的成果和实践经验应用到农业科学、林业科学、地理科学等许多方面。
尽管许多数学方法应用到可持续发展研究中,在生产和生态建设中已取得一些成果,然而这还是不够的。因为生态系统通常是复杂的,对于我们应用数学方法处理生态动力学和生态控制原理及其可持续发展问题并非轻而易举。鉴于现代数学方法应用到生态动力学和生态控制原理及其可持续发展之中,已涉及到许多学科,故其复杂程度超过数学在天文学和地球科学中的应用。对于简单生态控制问题,应用数学方法可圆满解决。然而对许多复杂问题,必须应用前已述及的综合集成方法去解决。综合集成方法从本质上讲是一种人机相互作用系统,在这个系统中专家系统、资料系统、信息系统和计算机系统相结合。在生态动力学和生态控制原理及其可持续发展中的综合集成方法依赖于几个层面上的知识—— 经验知识及有关自然和哲学科学知识。顾基发对可持续发展宏观决策提出了正在制订的人机合作综合集成支持系统的主要方案。胡晓惠提出了综合集成研讨厅的实施途径。研讨厅系统可应用到生态动力学和生态控制原理及其可持续发展研究中。这个系统面对专家组,专家组包括生态学、生态动力学和生态控制原理专家以及其他相关学科专家,这些专家所从事学科与生态动力学和生态控制原理及其可持续发展紧密相关。这个系统适合于专家知识同系统紧密结合,专家与所提供的有用工具间的合作,能通过定向问题模块分析它们的具体资料,用模型资料方法能处理生态动力学和生态控制原理及其可持续发展中的一些问题。
这个网站有些资料不错的:http://www.ee.org.cn/Article/ecology/ecology/200610/10236.html
㈣ 自然资源———为可持续发展提供可持续的动力
5. 1 资源———能源与原材料
20 世纪,从以开发金属资源为主到越来越多地集中于工业矿物和油气,一些寻找和开发不可再生能源的工业部门得以发展。现今,不论在发达国家还是发展中国家,能源工业已成为影响国民经济的重要因素。
矿床的性质与成分是多种多样的,这是它们不同成因的反映。生成这些矿床的作用有: 来自地幔的岩浆侵入、地球表面的沉积作用,甚至在一些镍矿中,还有陨石的撞击。对矿产前景的评价要求地质学家了解这些成矿过程,找到普通的岩层与有经济价值的矿床之间的差别及其相互联系。
持续增长的需求要求我们不断地勘探和开发新的矿床。尽管发现一个世界级的大矿床是极为罕见的特例,但根据美国地质调查局全球矿产资源评价项目的资料,预计在不远的将来还不会产生非燃料矿产资源的全球性短缺。但是,现在已经有越来越多的不同种类的 (现实的和预测的) 障碍开始限制这些资源的可利用性。虽然,一些紧缺的矿产资源在地球上并没有耗尽,至少在不远的将来还不会。但是,在很多地区,由于土地利用的竞争以及一些政治和环境因素,这些资源的勘探和开发能力正在受到制约。
“矿产资源问题”源自对社会和环境负责的态度进行矿产资源经济开发这一出发点。做好资源可持续开发的规划和决策,需要我们有长期的、全球性的眼光,并制定出涵盖土地利用、资源和环境管理的综合方案。这个综合方案,反过来又要求我们对已探明的矿产资源在全球的分布,影响其开发的经济因素及其开采所带来的环境影响等诸多方面拥有公正、客观的资料。
矿山的生命周期包括勘探、发现、开采、商业利用、矿产地的复垦等阶段,在这周期中,持续的矿产开发自始至终关系到对社会的潜在破坏。如果开采公司要保持它们的社会合法性,就必须认真对待环境和社会的挑战。
建筑材料包括被切割和粉碎的岩石、沙、砾石和粘土,全世界对它们的需求量日益增长。全球的年开采量约为 250 亿吨,其中约 130 亿吨为集料 (粉碎的石头、沙和砾石) 。如何更好地保护和开采这些资源以避免现在和将来跟土地利用发生冲突,需要我们谨慎地做好规划。
5. 2 岩石和集料
集料工业为各类建筑,包括道路、公路、铁路、机场、建筑物、港湾和其他民用工程以及水泥制造等供应原料。集料的来源是采石场、陆地和海底的采砾坑、再生的工业废料以及热电厂。集料工业还供应大量的粘土和天然岩石。
许多国家都在试图减少来自采石场、采砾坑和海底的集料数量,以保护环境、水资源及水质。对旧采石场进行复垦使之恢复景观,将给未来的土地利用带来新的希望。我们必须对建筑材料作定量评估,以使开采的材料与我们的实际需要达到最佳匹配;加强研究和开发将给发展中国家日益增长的装饰石贸易带来新的机遇。改进勘探方法,减少有害废料的产出,研制新工艺和新工具,以及改进产品的性能,都会使社会受益匪浅。
从石油工业可以看到,环境是可以管理好的。天然气在很多方面的用途越来越受到关注。它可提供清洁的火焰,废气的污染相对较小,热量容易控制,而且在需要时可提供高热能。在特殊情况下,它还能以压缩或液化方式作为高效率机动车燃料使用。
石油是一种不可再生的资源,来自古代植物和微生物衍生的有机物。在 2004 年,常规原油和天然气的远景可采储量据估算为 158 千兆吨 “油当量”(油和气) 。天然气水合物以及非常规资源 (例如,超重油、沥青砂、密集沙层中的气、煤层甲烷、浅储集层甲烷、水溶甲烷等) 不在上面估算数字内,但它们共同赋存的量非常大。专家们预期,在今后 30 ~ 50 年的时间里,非常规资源,包括水合物,将成为世界能源消费的主要组成部分,但是考虑到实用性、宏观经济变化和政治倾向等因素,对它们的开发必须谨慎进行。
世界天然气贸易正在逐步一体化,面对竞争和解禁,各国都稳定地开放经济。可以预计,在不远的将来,在同样的全球化势力的驱动下,一个真正的国际化天然气市场将诞生。一些新的技术,如燃料电池、分布式发电网络、氢气储存系统、气变油技术、微型发电机等,将从根本上改变世界的能源系统。到 21 世纪 30 ~ 60 年代,有可能出现一个以氢气为最终能源载体的经济体系,而且很可能是以甲烷为基础。
5. 3 石油的代替品
在过去的 40 年里,许多杰出的科学家看到,在将来某个时期,世界的石油将被耗尽。从长远来看,替代耗尽的石油所需的边际成本要与便利性、质量和替代能源的服务成本一起来估算。在某个点上,非化石能源可能更具有竞争力。
了解所有能源工艺的技术变化率,我们完全可以预计,会有相当大的一部分化石能源矿产被保留下来不被开采。因此,对不同价格水平的化石能源矿产的地质赋存程度的进一步评价,将促使很多机构根据不同的成本价格水平,对全球的最终可采资源量作出估算。
5. 4 自然资源的开采
开采自然资源的重点将放在可持续性开发上,涉及经济、环境和文化诸方面。虽然我们并不知道今后 100 年里最主要的资源是什么,但是我们可以肯定,社会将仍然需要能源和各种原材料。今后的工作需要定期地对各种矿产品的已知储量和资源量进行归档整理,并更新对尚未发现的资源的估算。
这些资源包括:
·能源: 常规与非常规油气、煤、铀、钍、地热、太阳能、风能;
·金属矿物: 铜、铁、锰、钼、镍、钨、锌、铅、金、银、铂、钯;
·特殊矿物和工业矿物: 水泥原料、稀土元素、金刚石;
·水: 地表水和地下水。
针对以上及相关的一些问题,我们需要制定一个全球适用的方案———一个可以在国际合作基础上、为期三年的国际地球年活动内实现的方案。目前,一些涉及政府间合作的全球性矿物资源评价已经在着手进行。尽管在评估尚未发现的资源量时仍然存在很多不确定因素,但是毫无疑问,这一工作值得继续去做。
地学领域的新发展使得很多宝贵的矿产资源可以追溯其来源。这为我们提供了一个机会来理顺自然资源与一些社会现象(即: 稳定地、管理有序地、可持续地增进社会繁荣) 之间的关系。过去,这些关系几乎都是根据国家统计资料在一个总体水平上处理和探讨的,并没有与特定的地区或一个地区内的各个矿产品联系起来。因此这方面的跨学科研究具有创新意义。
5. 5 点天灯
“点天灯”是指燃烧那些由于经济或技术条件的原因而不能出售或利用的天然气。 “点天灯”每年都造成大量的能源损失,还可能带来负面的环境影响。在世界很多地方,石油生产中的甲烷气都被烧掉,因为烧掉比其他选择 (就地利用、建立管线或重新注入储层中) 更经济。
在非洲,“点天灯”燃烧天然气造成的能源损失相当于 5 亿美元/年。如果减少这一损失,目前被燃烧的天然气就会大部分进入出口市场。但是,我们工作的重点应是在当地市场上。因为只有在那里,天然气才会对贫困地区的经济发展带来正面影响。例如,用天然气替代木材燃烧,会给当地的环境带来益处。因此,无论是对被燃烧的甲烷还是产自浅层堆积物或深湖的甲烷,评价各种类型甲烷的资源远景至关重要。
当大量天然气资源的产地离消费者太远,运输不便时,就被认为是 “搁浅”了。那些拥有看来离市场太远,不经济的天然气资源的边远地区,由于 “气变液”的转化使得这些地区有可能在今后 25 年里为世界提供能源,其经济也将随之发展。
我们知道,小型的油气矿点在全世界比比皆是。它们可能代表了天然气泄漏、液态石油的渗漏、半固态沥青矿床以及沥青浸染多孔岩石岩脉。甲烷是泄漏到地表的最常见气体,通常作为一种地质资源赋存于生物成因的源岩、热成因 (与石油伴生) 的源岩,或作为火山气体和热液气体产出。在大多数沉积物厚度超过1000 米的盆地或子盆地中,作为一种生物成因的气体,大量的甲烷气可在石油储集层和多孔的浅层沉积物中找到。全世界有 120多个湖泊,其深部的缺氧咸水含有溶解的甲烷,可满足当地需要。这类能源可以与产自废水泵的生物甲烷或来自附近沉积物中的浅层甲烷联合开发。
5. 6 天然气水合物———潜在的能源
水合物仅发现于极地地区的最北边或最南边,在水深超过300 米的海底沉积物中。因而,只有具备相应技术的国家才能开采这一资源。在标准温度和压力下,甲烷是一种液化烃,并且是天然气的主要组分。在相对的高压低温条件下 (常见于永冻层地区和大陆架的海底) ,天然气水合物 (甲烷水合物) 呈现为固态的冰状物质。每立方米的天然气水合物释放的热量相当于 160 ~180 立方米的天然气释放的热量。因此,水合物便于储存和运输。通过向水合物矿床注入热量 (水或汽) ,天然气很容易被释放出来。
5. 7 矿产资源———可利用性与供应
有不少矿床与火成的地幔衍生的熔岩相互伴随生长,特别是有些成矿的矿物是由一小部分地幔熔岩组成的。详细地了解板块构造作用有助于地质学家精确地确定在什么地方,勘探者最有可能找到特定的矿物组合。
很多矿床都是在经历了风化与侵蚀的改造后才具有经济价值的。相反,只有侵蚀或溶蚀而没有再富集作用的话,有可能破坏矿床! 地质学家需要很好地了解地表作用,才有可能建立预测矿石的生成或破坏的模型。尽管近期有一些研究进展,但是我们还远远没有完全地了解这些关键的成矿过程以及它们是如何相互作用的。这类研究是跨学科研究所必需的,也是为后代建立一个可持续资源基地必不可少的因素,如后面的 “铂族元素” (PGE)项目的例子。
㈤ 企业是否具有可持续发展的动力,5年靠机遇,10年靠领导,15年靠制度,20年靠文化,100
100年企业靠传承,人才的传承,有人才才能有创新能力。只有拥有创新“满足社会需回求的答新方法”的能力的企业才能跟上社会的发展,只有拥有创新“新的需求”的能力的企业,才能永远引领市场基业长青。
当然,100年企业太少,所以经验也太少,这只是目前大家能想到的。
㈥ 能源有什么重要性
人类迄今已有400万年的历史,在这期间,人类从学会使用火开始,经过石器、铁器时代,直到近代工业化革命,各种技术发明使人类文明到达了一个前所未有的高度。同时,人类消耗的能源也日益增长,其中煤、石油等是今天主要的能源来源。
能源更是人类社会赖以生存和发展的物质基础,在国民经济中具有特别重要的战略地位。能源相当于城市的血液,它驱动着城市的运转。现代化程度越高的城市对能源的依赖越强,因为能源在维系以下重要功能: 照明、 交通、 餐饮 、 供暖 、 降温 、 自动化管理系统。
当能源主要依靠燃烧化石燃料(煤炭、石油、天然气)而获取时,能源消耗越高,越会影响人类社会的可持续发展。
一是因为大量燃烧化石燃料会带来多种环境问题(尤其是气候变化问题);
二是由于化石燃料不可再生,资源终将枯竭。
(6)国家经济未来可持续发展的动力扩展阅读
来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。除直接辐射外,并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
㈦ 个人可持续发展的原动力是什么、
满足个人需要
㈧ 为什么说技术进步是白酒可持续发展的动力
技术是第一生产力。。。。
对任何产业都可以这么说。