20世纪七十年代日本节约能源的技术政策(20世纪50年代至70年代初日本经济发展的特点)

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摘要:二十世纪七八十年代日本研究对能源的政策如下: (1)开展节约能源的工作; (2)研究新能源的利用技术; (3)生产结构向节约能源的方向转变。 上述(1)项可以立即发挥作用。下面是以各调查研究机关关于开展节约能源的报告…

二十世纪七八十年代日本研究对能源的政策如下:

(1)开展节约能源的工作;

(2)研究新能源的利用技术;

(3)生产结构向节约能源的方向转变。

上述(1)项可以立即发挥作用。下面是以各调查研究机关关于开展节约能源的报告材料为基础,就节约能源技术的现状和未来加以介绍。

很多能的形式,是在能源燃烧过程形成的,其形态瞬时便消失于大气中。不象其他资源,作为生活的必需品,以一定的形式存在时,可连续发挥作用,并通过再循环体系还能够再生。

能源目前几乎绝大部分依赖于矿物燃料,就其中最方便、亦是最大量使用的石油,按现在的水平继续消费,估计约30年就可能用完。为此,应当开展节约能源的工作,开发新能源,直至能够保确能源的稳定供给。

大气污染的绝大部分,是因为燃料燃烧而产生的。因而发生煤尘、亚硫酸气体、氧化氮等的问题。今后,估计还将发生大气中的碳酸气增加,热污染等的问题。

据计算,射向地球的太阳能为5.5 X 103410^{34} 焦耳,其中三分之二到达地面,有1. 2 X 102210^{22}焦耳的能量变成风和波的形式。这部分能量相当于全世界消费能量的60倍。因此,如果消费的能量达到现在的60倍,破坏了气象平衡,就有产生热污染的可能。目前,在日本单位面积上的能量消耗,相当于世界平均的70倍,可以说已处于极限状态,可能是由于四面环海而幸免灾难。

现在的煤尘、亚硫酸、氧化氮等问题,再加有热污染的问题,所以从环境问题上,也必须实施能源的节约,以应付这些问题。

据综合能源调查的汇报,予计1980年日本最少需要能量为563 X 101310^{13} 千卡(换算石油为}.9亿千立升),1985年为919 X 101310^{13}千卡(换算石油为7.7亿千立升)。

以往,与国民经济总产值相比,能源增长率为1.15倍,如果实现了节约能源,这个数值有可能成为0.8-0.9倍。节约能源是日本经济发展不可缺少的政策。

过去、现在和将来,节约能源的技术,一般认为有七个阶段。

第一阶段,是消费能量时应该考虑的基本条件的准备。如防止热损失的绝热、注意密封、安装空气预热器,同时测定温度、流量、压力等,实行自动控制。这是1945-1955年代的技术。

第二阶段是 1955-1965年代。这方面的代表技术是采用大型化、高压化,达到合理的规模来节约能源。

第三阶段是对制造的设备,从节约能源的观点出发,找到提高能源利用效率的操作点。这是最近成果最显著的技术之一,收效也最快。另外,由于进一步实行严格的管理,可望取得切实的成果。

第四阶段是引入节约能源的工艺,改变整个工艺流程,以达到节约能源。如钢铁的连续浇铸、水泥的新悬浮予热、电力的燃气与蒸汽联合循环系统等。这些是当前起着重要作用的新技术。

第五阶段是现在正在研究、试制中的技术。这里包括新能源技术及太阳能计划达到实际应用的技术。

第六阶段是以2000年为目标的太阳能计划,与完成核聚变的技术。从而达到能源取之不尽的供给体系。

最后的第七阶段,是向节约能源型式的生产结构过渡。这不仅是因为能源问题,同时也是由于劳动力不足而进行的转变。

节约能源的新技术,在供给、消费和管理的各个方面都是同样重要的。首先,有关供给的新技术,是能源的多样化,转换效率的提高,以及贮藏、输送技术;有关消费的,如高效率热交换器的研制等;管理方面是以再循环为中心,加强管理。

这些新技术的实现,可能达到大幅度能源的节省。例如,与现在的发电效率约40%相比,燃料电池的效率有可能达到80%。

各部门节约能源技术的主要课题。在技术方面,短期内的主要问题有:改进工艺、改善操作、回收余热、加强管理四方面。未来节约能源的新技术有:新工艺的研究、高效率的热交换器、工艺的联合、活性催化剂、燃料电池等。

各部门今后主要的节约能源的技术为:

(一)电力工业·—目前的发电方式,发电效率已近极限,所以今后的节约能源技术,向燃气--一蒸汽联合循环;磁流体发电与蒸汽透平联合运行,高温氦气透平等新技术发电技术方向发展。为了提高送电效率,正在研究100—150万伏超高压送电,超导输电,超低温送电等新技术。另外,如高扬程抽水蓄能发电等解决负荷变动的技术,也是主要的课题。

(二)煤气工业-—煤气的稳定供应是重要因素,因为制造煤气的原料问题将列为重点。当前主要是向天然气发展,其次是合成天然气技术的付诸实施。将液化天然气气化时形成的低温,有效地利用于冷藏库、冷冻、低温破碎等的技术也将被实际应用。

(三)钢铁工业—近期积极实行高炉顶压回收透平、干法熄焦等节约能源的措施,并进一步推广节约能源的连续铸锭工艺。在轧钢方面将采用直接轧钢。远景将研究利用原子能直接炼铁技术。

(四)炼铝工业—最有希望的新技术有托斯法和阿尔考法。采用氯化铝电解的阿尔考法,估计能节约能耗30%以锰还原的托斯法预计能节约能耗20%。

(五)水泥工业—从1963年以来,已采用了热效率高的有悬浮予热器的水泥窑。为了进一步节约能耗,还研制了喷焰炉。但现有设备的热效率仅为60%;所以还需要进行余热回收和产品显热的回收。

(六)石油精炼一一石油精炼设备已采用了节约能源的工艺流程。今后的问题是减压残油作为燃料的有效利用技术,研制更好的催化剂,并使流程的温度降低。

(七)石油化学工业—与石油精炼一样,消耗能量少的工艺流程、催化剂的研制是重点。石油化工产品的原料是动能资源,应积极推行以塑料为首的城市垃圾作为燃料动力的工作。

(八)化肥工业—一和上述一样,主要的问题是工艺的改进和催化剂的研制。但目前品种数量多,能源消费量大,需要整理统一。

(九)造纸工业—机械浆料的成品率比化学浆料高得多,应增加它的生产数量。其次,从减少能量消耗的观点出发,对纸的洁白度、重量、厚度等质量标准应重新评价。另外,要考虑提高排泥浆的脱水率,而作为燃料加以利用。

(十)化纤工业—生产过程的连续进行是个很大的课题,其代表性的有直接喷丝技术、直接纺纱技术和直接织布技术等。

概略推测各工业部门可能削减能源消耗的数值如表一所示。由于环境保护和自动化等原因,能源消耗虽有部份增加,但推测在中、短期内,能源消耗可能减少3—25%。从长期看,由于新技术的采用,将能达到更大的省能效果。

就节约能源的长期性来看,进行制造工艺的革新,将能实现大量的能源节约。近期,则以改善工艺、改进操作、回收余热、加强管理为重点来减少能量的消耗。

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