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关键词:工业化;能源约束;情景预测;供需缺口
基金项目:国家社会科学基金重大招标项目“中国工业化的资源环境人口制约与新型工业化道路研究”(09&ZD025);国家社科基金重大招标项目“我国资源环境问题的区域差异和生态文明指标体系研究”(11&ZD040);中国博士后基金面上项目“基于复杂系统的我国新能源政策评价与优化”(2012M511699);中国地质大学(武汉)资源环境经济研究中心2012年开放基金“中国非再生能源开发利用政策研究”(H20122003B)
作者简介:张意翔,男,博士后,武汉纺织大学经济学院副教授(湖北 武汉 430073);成金华,男,博士,中国地质大学(武汉)经济管理学院教授,博士生导师(湖北 武汉 430074)
中图分类号:F424 文献标识码:A 文章编号:1671-0169(2013)01-0038-06 收稿日期:2012-11-26
能源约束可以理解为人类在生产和生活中使用能源时由于能源供给量、能源生产量、能源价格、环境规制等因素而受到的能源消费限制。我国正处于工业化和城市化快速发展阶段,面临着日益严重且比世界上其他国家更为显著的能源制约。研究我国经济发展中能源约束现象的代表性文献有:王庆晓等研究了能源约束下的内生经济增长模型[1];陈刚建立了能源约束对出口贸易结构影响的动态计量模型,并从长期和短期两个角度,分析了能源约束对出口贸易结构的动态影响[2];肖文在构建不可再生能源约束下的四部门内生增长模型基础上分析了能源消耗、研发创新与经济可持续增长之间相互作用的内在机理[3];蔡海霞认为能源约束的存在对区域技术创新会产生负面影响[4];张凤荣分析了能源约束条件下的中国区域相对生态效率的变化特征[5]。这些研究虽涉及到能源约束,但均是把能源约束当作一个既定条件来进行分析,但对能源约束的形成、特征和变化特点的研究并不多见。事实上,能源生产和能源消费会有不同的变化特征并最终会影响能源约束的表现形式。在社会经济和技术等条件不断变化情况下,能源约束的变化形式也在发生变化。基于此,对我国工业化过程中能源约束的变化趋势进行深入研究可以加深对能源约束的认识和缓解能源约束,为不断加快的工业化、城市化建设提供能源资源保障。
一、能源约束的现状
(一)存量约束
存量约束是表示能源供需总量缺口。随着能源消费的增大,能源供需缺口也随之变化,1980年供给超过需求数量为3 460万吨标煤,但从1992年起开始出现供不应求状况,供需缺口由正转为负。随后,供给年均下降1 015.81万吨标煤,到2010年时供需缺口为-28 023万吨标煤(如表1所示)。
(二)结构约束
结构约束是指在能源总量一定情况下,各资源品种在生产和消费中存在的供需缺口。我国煤炭、原油、天然气和水电、核电、风电都存在不同程度的缺口。就煤炭而言,从20世纪90年代起就开始存在供需缺口,需求大于供给的程度在1994年达到历史最高峰,随后有所下降;在“九五”期末,需求大于供给的程度又不断扩大。在“十五”期间,需求大于供给局面有所改变,供需缺口开始由负数转为正数。在“十一五”期间,又呈现出需求大于供给局面,供需缺口又由正数转为负数。原油方面,从1993年,我国供需缺口一直是负数,而且该缺口随着时间的推移不断加大,近年来我国不断加大的原油进口依存度很好地证明了这一点。天然气方面,长期以来是供大于求,但从2007年期,开始出现供不应求的局面,而且供需缺口以倍数增长,2010年的天然气供需缺口是2007年的14.24倍。水电、核电及风电方面,尽管经历了上个世纪80年代末90年代初的供不应求,但长期以来,除1998年、2005年、2009年和2010年,均出现供大于求的局面,但供求关系并不稳定,且在“十一五”期末开始出现供不应求的状况。
二、影响能源消费的基本因素
尽管能源约束取决于能源生产和能源需求,但能源生产主要受地质条件、能源储量和开发技术影响,一般情况下作为存量处理,所以本文主要分析影响能源需求的基本因素。
(一)经济的快速增长
从长期来看,经济增长是影响能源需求的最主要因素。为了验证这一结论,笔者曾通过构建协整方程对1978―2010年我国能源消费总量(CE)和国内生产总值(GDP)的关系进行协整分析。结果说明,GDP每增长1% 将使能源消费增加0.54%。长期以来,粗放型的经济增长方式使得我国能源消耗的增长要远快于经济增长。近年来,我国经济持续较快增长,同时能源资源的消耗也明显扩大。根据国家统计局相关数据显示,我国能源消耗增长率的增长在 2003至 2004 年期间是大于经济增长率的增长的,并且根据此数据计算,我国GDP以年均0.37%的速度增长,而能源消费则以年均 3.94%的速度增长,这说明粗放型经济增长方式带动了我国能源消费总量的非合理增加。
(二)工业化的快速发展
从经济发展的实践来看,我国能源的消费强度和需求量从1999年开始大幅增大,并且随着经济的不断发展,能源需求量的进一步加大将会导致能源供求矛盾的更加紧张。工业化中期阶段特征对我国能源消费的影响主要是通过重工业的重新发展产生的。尽管学者对我国是否处于重工业重新发展阶段有不同看法,但重工业的重新发展大大促使了中国能源消费却是不争的事实。从图1可以看出,我国重工业能源消费量与全国能源消费总量的变化趋势基本一致:在1997―1998年间,随着重工业能源消费量的减少,全国能源消费总量也在下降;1999年后,随着重工业的重新发展,全国能源消费总量也随之增加。随着时间推移,重工业能源消费在全国能源消费总量中的比重不断加大,这一点在2000年以后尤为明显。2005年后重工业能源消费在全国能源消费总量中的比重超过了50%,而且随着时间的变化不断加大。
(三)城市化进程的加快
按照纳瑟姆曲线对城市化进程与能源消费关系的描述,在城市化初期阶段,社会对能源消费仅维持在满足生活需求的较低层次;而在城市化快速发展阶段,生活能源消费持续增长,投资和收入的增加使得工业能源消费成为能源消费的主要部分,能源消费总量快速扩张[6]。我国城市化进程在1996年后开始加快。1995年城镇化率为29.04%,2008年末达到45.7%,与改革开放之初19.4%的城市化率相比,提高了26.3个百分点;2011年底,中国大陆城市化率超过了50%。为了揭示城市化进程与能源消费之间内在作用机制,简新华曾基于1996―2010年的相关数据,以城市人口和能源消费量为变量,构建了反映我国城市化进程与能源消费之间相互影响的计量经济模型。结论显示,在短期中,城市化率每提高1%,能源消费水平就会提高2.14%;在长期中,城市化每提高1%,能源消费水平就会降低1.21%。城市化在长期中的节能效应符合纳瑟姆曲线基本含义[7],这说明高水平的城市化会降低能源消耗。而目前我国的城市化水平仍然低于世界平均水平,是低水平的城市化。在未来的十多年内,中国的城市化水平仍将保持较快的发展趋势。但总体来说,在实现工业化过程中,我国城市化仍将会处于较低水平以下。这说明在相当一段时间内,城市化进程的加快会加大我国能源消费。
三、2013―2020年中国能源供需的
情景预测 本文运用计量经济学模型对不同能源消费与生产发展速度情形下,我国能源供需发展趋势进行分析,以了解我国能源经济的发展特征。
(一)模型与数据来源
本文主要使用利用EViews 5.1软件估计向量自回归模型来进行中国能源供求预测。向量自回归模型是非结构化的多方程模型,其作用是对相关时间序列数据的预测和描述随机扰动对变量的动态影响。
进行能源供给预测时,选取我国的能源总产量、原煤、原油、天然气、发电量(水电、核电、风电),分别记为:TP、MP、OP、GP、EP;进行能源需求预测时,选取能源消费总量、煤炭、石油、天然气、电力数据,分别记为:TC、MC、OC、GC、EC。数据均来自历年《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》中的能源消费数据,由于各种分能源数据以比重计量,为了便于与总产量分析和比较,将各能源所占比重数据折算成标准量计量数据。数据区间选取1978―2010年,涵盖了33年的数据,是大样本时间序列数据。
为了消除数据的异方差性和剧烈波动,对原始序列TP、MP、OP、GP、EP进行对数化处理,新序列记为LTP、LMP、LOP、LGP、LEP。在对上述变量进行单位根经验后,发现原序列LTP、LMP、LOP、LGP、LEP不能拒绝含有单位根的原假设,是非平稳序列,而一阶差分序列n(LTP)、n(LMP)、D(LOP)、D(LGP)、D(LEP)拒绝含有单位根的原假设,是一阶单整I(1)的平稳序列,可以建立VAR模型。出于同样的原因,对TC、MC、OC、GC、EC进行对数处理。由于自变量的对数序列大体趋势一致,经检验LTC、LMC、LOC、LGC、LEC的一阶差分序列D(LTC)、D(LMC)、D(LOC)、D(LGC)、D(LEC)是一阶单整I(l)的平稳序列,也可以建立VAR模型。
(二)能源生产和消费的情景假设
本文对能源总产量、原煤、原油、天然气、发电量(水电、核电、风电)在2013―2020年间的生产前景进行假设:原煤、原油、天然气、发电量(水电、核电、风电)在能源生产总量中的比重不变,其中,原煤的比重为73%,原油为11%,天然气为7%,发电量(水电、核电、风电)的比重为9%。由于在1990―2010年间,能源生产总量平均增长率为5.3%,再结合近年来产量的变化特征,可以对我国2013―2020年间的能源生产总量平均增长速度作以下情景假设(如表2所示)。
同样地,也假设原煤、原油、天然气、发电量(水电、核电、风电)在能源生产总量中的比重不变,其中,原煤的比重为65%,原油为20%,天然气为7%,发电量(水电、核电、风电)的比重为8%。由于在1990―2010年间,能源生产总量平均增长率为8.5%,再结合近年来能源消费量的变化特征,对2013―2020年间的能源消费总量平均增长速度作情景假设(如表3所示)。
(三)供需缺口预测
1.模型预测功能检验。按照计量经济学有关预测的基本要求,本文以1978―2007年间的数据为基本分析数据,利用这些数据估计向量自回归模型,再利用2008―2011年的数据对上述向量自回归模型的预测功能进行检验。如果该预测功能符合基本要求,就使用利用1978―2007年的数据得出的向量自回归模型来预测2013―2020年的能源生产和需求量。
(1)能源供给模型预测检验。从上文对供给变量的检验中知道,相关变量均符合构建模型的基本要求。利用EViews 5.1软件估计向量自回归模型时,需要生成一个VAR对象,选择系统默认的非约束模型。根据模型的残差分析和AIC准则确定最优滞后期为4,因此,变量滞后区间为(1,4),得到VAR模型的矩阵表达式表达式:
从该模型检验结果看,似然函数值较大,残差协方差、AIC值和SC值均较小。可见,模型可以用来对2008―2010年的能源生产情况进行预测。预测结果显示,预测的实际值与预测值的统计误差均小于5%(如表4所示),说明该统计值具有较强的说服力。因此,按照上述模型和预测假设,可以对2013―2020年的能源总产量数据和各能源数据进行预测。
四、能源约束的影响
(一)影响工业化进程的顺利完成
从2013―2020年中国能源供求预测结果来看,在完成工业化的整个进程中,能源供不应求始终存在,而且随着工业化进程的加快,供不应求现象会越来越严重,这必然会影响工业化的进程。
同时,我国主要工业产品能耗与国际能耗之间也有极为明显的差距。纵向看,尽管从2000年到2007年,所有高耗能产品的单位产品能耗在降低,但一些行业的下降速度正在减缓,而且这种趋势在今后的几年里还将继续保持下去。横向看,我国高耗能产品单位能耗和国际先进水平的差距仍然很大,2007年我国的高耗能产品的单位产品能耗已经有较大下降,但是与国际先进水平相比仍然存在较大差距。所有产品的单位能耗都高于先进水平,而且产品的差距超过了10%,其中差距最大的是乙烯生产,高达56.4%。
中国目前的能源不仅严重供不应求,而且利用率低,无法充分满足工业化和城市化对能源的需求,影响工业化和城市化进程的顺利完成。
(二)过于依赖进口,发展后劲不足
能源的供不应求使我国能源对外依存度不断提高,能源供给会面临越来越多的国际因素的影响。其中最明显的是石油对国外市场的依赖程度越来越高。自1993年成为原油净进口国以后,我国原油进口量不断增加,2009年的原油进口量为2.038亿吨,成为全球第二大原油进口国。过去10年,我国原油进口量平均每年递增13%。预计在今后10年里,至2020年原油进口量将达到5亿吨以上,并可能在这之前的两三年超过美国,成为全球最大的原油进口国。不断加大的石油进口依存度说明我国对国际石油市场的依赖程度不断加深,使得我国工业发展面临着国际能源市场越来越大的制约。
能源进口量的增加还使我国面临极大的进口成本。2010年,全年原油现货平均价格为每桶79.2美元,与2007年相比上升7.68美元,涨幅10.7%;与2009 年相比上升17.37 美元,涨幅28.1%,这使得原油进口成本明显上升。一方面增加了石油加工、炼油行业及其他行业的成本负担,另一方面推动了成品油及部分石化产品价格的上涨,加大了国内通货膨胀的压力,加大了工业化成本,影响了工业的持续发展。
五、政策建议
(一)转变投资依赖型和出口导向型经济增长方式,促进产业结构战略性调整
投资的比重大、增长快,会刺激基础设施的建设和产能的扩张,从而加大对钢铁、水泥等高耗能投资品的需求,使高耗能产业在GDP中的比重快速上升或居高不下,不利于产业结构的调整。我国出口占GDP的比重,2000年为20.1%,2008年上升到32%,为生产出口产品在国内消费的能源约占全国总能耗的约1/4。同时,我国的出口产品主要是制造业的中低端产品,能耗高、增加值低,出口额的高速增长也是促使制造业在GDP中比例增加和居高不下的重要因素。改变以投资和出口为主要驱动力的经济增长方式,提高最终消费对经济增长的拉动作用,有利于促进产业结构的调整和GDP能源强度的下降。相关研究结果表明,投资占GDP中的比重下降一个百分点,我国GDP能源强度可下降约0.45个百分点。为此,要建立扩大消费需求的长效机制,提高中低收入居民的消费能力,提升最终消费对GDP 增长的拉动作用,从而促进产业结构的调整和经济发展方式的转变。
(二)加强先进能源技术的研发和产业化,打造低耗竞争能力
先进能源技术发展和产业化的周期长、投资大,往往需要几十年时间才能形成完备的工业体系,同时能源基础设施建成后,其寿命长达30~50年,具有“技术锁定”效应。在当前和今后能源需求较快增长的情景下,应加大先进低耗能源技术研发力度和产业化步伐,以避免传统高碳技术的无节制扩张和高排放特征的长期存在。为此,需要制定支撑低耗发展的长期能源技术创新战略,超前部署,密切关注世界新能源技术的创新趋势,打造低耗竞争力。
(三)健全能源市场,积极推进能源价格改革
能源价格是促使能源与其他生产要素之间替代使用的最重要机制,可成为加强节能减排与提升能源效率的长效机制。由于能源的使用同整个经济安全与人们的日常生活休戚相关,政府在能源管理当中往往控制能源价格,体现出很强的公共利益指向性。目前我国对能源价格的控制主要采取压低国内市场能源价格的间接补贴方式,不利于能源的节约使用,同时间接的补贴方式也导致了新的不公平。在工业化过程中,要想真正节能降耗、解除能源约束,就必须形成科学的能源流通市场,进而推进能源价格改革,发挥价格在我国能源资源配置中的杠杆作用,使能源资源得到合理配置和利用。
参考文献:
[1] 王庆晓.环境和能源约束下的内生经济增长模型[J].山东大学学报(理学版),2009,(2).
[2] 陈刚.能源约束对出口贸易结构影响的实证分析[J].国际商务(对外经济贸易大学学报),2009,(3).
[3] 肖文.能源约束、技术进步与可持续发展:一个基于中间产品质量进步的分析框架[J].经济理论与经济管理,2011,(1).
[4] 蔡海霞.FDI 技术溢出、能源约束与区域创新产出分析[J].中国人口・资源与环境,2011,(11).
[5] 张凤荣.基于能源约束的区域相对生态效率识别[J].工业技术经济,2012,(4).
新能源汽车是相对于传统燃料汽车而言的,通常新能源汽车又被称为代用燃料汽车。随着经济的不断发展,导致能源在逐渐的减少,能源供应紧张的问题已经成为全球所关注的热点话题,就我国的石油资源为例,石油资源并不丰富,据调查,在整个石油资源总消耗中,交通能源消耗占有巨大的比例,石油资源即将成为我国面临的最严重的能源问题。在石油资源使用的过程中,交通能源消耗将会严重影响生态环境,并使全球温室气体大量排放。基于这样严峻的能源形势,大力发展新能源新车技术势在必行,从而使我国实现交通能源动力系统的转型。
1.1混合动力汽车的技术评价
经过对现有能源进行全面的了解和考察,其中能够成为新能源汽车的替代能源主要有:气体燃料、生物质基液燃料氢、电能、核能等。人们常说的混合动力汽车,主要是指不是单纯利用一种能量转换器提供驱动汽车,这样的汽车被称为混合型电动汽车。在通常情况下,混合动力汽车分为不同的种类,主要包括:串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车、混联式动力汽车。混合式动力汽车的出现与内燃机汽车和电动汽车有直接的关系,在某种意义上,混合电动汽车又分为两种,即汽油混合动力和柴油混合动力,但两种的关键技术都是混合动力系统。混合动力的优势:其同样可以到加油站加油,没有改变汽车的使用习惯;政府和企业推广这种产品也无须投资新建充电装置或加气站;其燃油的经济性能较高,并且其拥有优越的行驶性,在起步和加速时,可以在电动马达的辅助,这样将会大大降低油耗,最终实现"零"排放;另外,其采用电动机工作,在很大程度上减少了机械噪音。混合动力汽车的劣势:其在技术方面还不成熟,相关产品的定价较高,电动机和内燃机两套动力系统的造价远比一套动力系统的成本高;如果长时间高速或匀速行驶不省油。
1.2纯电动汽车的技术评价
纯电动汽车主要将车载电源作为主要的动力,在纯电动汽车中,没有燃机发动装置。纯电动汽车自身具有独特的优势,主要是没污染、噪音小、效能高,一旦纯电动汽车发生故障时,其维修较为方便简单。
1.3其他类型汽车的技术评价
天然气汽车主要是将天然气作为燃料,由于我国拥有丰富的天然气资源,这就大大促进了天然气汽车技术的快速发展;氢发动机汽车主要是在现有的引擎基础之上改造而成的,氢发动机汽车没有任何污染。其排放量较少,同时,对氢的要求较低,最主要的优点是内燃机技术比较成熟;新能源汽车技术的发展正在处于瓶颈期,其在技术专利、配套设施等发面需要逐渐的完善和发展,这就需要相关专业部门对新能源汽车进行深入的研究。
2新能源汽车的经济评价
2.1新能源汽车的经济评价
新能源汽车主要将较为规范的燃料作为主要的动力来源,其对能源的要求较高,包括:高密度的能源能量、污染较小的能源,要注重能源制造及使用成本的经济性,尽最大努力使其保持良好的使用性能。在这样条件下,才能促进新能源技术的快速发展。新能源技术已经在很多地区开始实施,在实施过程中已经得到了很好的回馈。在现有的技术条件下,新能源汽车技术的发展,为广大的消费者和社会带来了长远的经济利益。其在使用过程中,不仅发挥了自身的较高的清洁性,而且还有效的提高了经济性能。在进行新能源技术研究中,不断的强调各个组件的使用性和使用寿命。
2.2混合动力汽车的经济评价
对于混合动力汽车而言,其拥有两种驱动方式,即燃油式和电力式。混合动力汽车的技术指标体系主要包括五项,即价格、排量、节油率、销量五部分,这五项技术指标体系能够对混合动力汽车经济性能及其状况进行全面的反映。其中销量主要可以反映混合动力汽车的市场需求状况,如果销量较好,说明混合动力汽车的市场需求量大,市场需求水平较高;如果销量较低,显然说明混合动力汽车的市场需求量较少,市场需求水平很低。节油率主要是在混合动力汽车与普通车型比较的基础之上,混合动力汽车所节约的燃油比率,节油率在很大程度上取决于混合动力汽车的电力驱动技术,具有较强技术的混合动力汽车的节油率较高。
3新能源汽车的综合评价
对于新能源汽车综合评价指标体系,在同一层次的指标体系中,不允许出现明显的包含关系。新能源综合评价体系的设计具有严格要求,要从当前国际科技发展趋势的具体情况进行考虑,其指标体系的设计要符合当前国际科学技术发展的主要形势,并符合时展的要求。在选取指标时,要注重总结评价对象的共性特征,要使所选取的指标符合评价对象的总体特征,要重点考虑量化评价是否可行、及指标数据是否可以获取。在对新能源汽车进行系统性综合评价时,不仅要注意汽车节能问题,而且还要注意新能源技术及产品的选择原则问题。针对目前各国的汽车工业发展现状进行全面、综合的分析,新能源汽车技术有利于环保和安全,就各国实际能源情况及环保情况而言,新能源汽车技术是重要的发展战略。其具有标准的产业化基础,对节约能源具有显著的效果,新能源汽车技术具有可行性,在全球中市场广阔。
4我国新能源汽车发展策略
针对我国新能源汽车发展的现状,并确定当前是发展新能源汽车的重要机遇期,最终实施研发、产业化、品牌等方面的发展战略。
4.1实施新能源汽车研发策略
针对我国新能源汽车发展的实际情况,为了不断提高新能源汽车发展技术,要建立完善的“企业主导、政府引导”的研发模式。在选择适合的技术路线的基础之上,专注于主要技术和零部件的自主研发工作,政府大力提倡自主研发,适当增加研发的资金投入,并将自主研发与技术引进相结合。不断的实现引进技术的直接经济效益,培育专业的新能源研发人员,从而提高新能源汽车技术。
4.2实施新能源汽车产业化策略
制定科学合理的产业规划,增加新能源市场需求,不断的加强产业与产业之间的合作。加大基础设施建设力度,突出配套产业的重要性,不断发展配套产业。
4.3实施新能源汽车的品牌策略
注重自主品牌新能源汽车的发展,加强新能源汽车品牌的不断延伸,大力宣传新能源汽车品牌。可以通过跨国汽车企业的品牌提高产品的竞争力,这样也可以利于新能源汽车品牌的宣传推广,进而形成人们比较熟悉的新能源汽车品牌。
5结语
Abstract: Due to the unique geological features of China, most of the petroleum products contain a lot of wax and are particularly vulnerable to condense, and have high viscosity. Because of these features, long-distance pipeline transportation of crude oil generally adopts traditional heating pipeline transportation. This traditional heating pipeline transportation method is energy-consuming, mainly in two aspects: heating expense and power expense, both have very complicated parameter settings which needs to dynamically adjust with the ambient temperature varies and the amount of oil. But most often because the operating parameters of the pipeline is too complex, the design is often not ideal, and it may lead to high energy consumption and high cost. Therefore, we must study energy-saving measures for the traditional crude oil heating pipeline transportation to meet the requirements of energy conservation and consumption reduction. This paper mainly analyzes the safety factors and energy consumption of long-distance oil pipeline running with low throughout, and studies the economical and reasonable technologies to reduce energy consumption with case analysis.
关键词:原油管道;节能降耗技术;经济性分析
Key words: crude oil pipeline;energy saving technologies;economic analysis
中图分类号:TE6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)18-0125-03
0 引言
原油的管道运输方式是油气储运综合运输体系中的一个重要组成部分,在我国的国民经济和社会发展中占有极其重要的地位。原油管道运输有很多优点,主要表现在:输送原油具有连贯性输送能力大、一次建成可以应用很多年、维护成本低、生产效率比较高、原油管道运输消耗的能量相对较少、管道运输的安全性比其他方式要更加可靠、管道输送的原油损失少输送率高、管道输送非常容易实现自动化控制等优点,正是因为管道输油的这些天然优势使得原油管道运输业得到了前所未有的发展。然而由于我国特有的地质特点所生产的石油产品大部分是含蜡质多特别容易凝结且粘度很高的粘稠状原油。由于国产原油的这些特点长距离管道输送的时候一般都采用传统的管道加热输送。这种传统的管道加热输送方式比较耗能,主要的能源消耗为两方面,一方面是为原油输送管道加热的热力费用,另外一方面主要是为原油输送管道增压的动力费用。这两方面的参数设置非常复杂,要根据输油量跟环境温度变化动态调整,但是很多时候因为管道的运行参数过于复杂而设置不够理想从而导致原油输送管道运行的能耗偏高、费用偏大。因此,必须要对传统的原油管道热输送技术节能降耗运行进行充分的研究,以达到节能减耗的要求。
1 我国原油管道的运行现状
我国第一条油气长输管道是1959年1月建成投产的“新疆克拉玛依-独山子”原油管道。经过50多年的发展特别是近十多年的快速发展,截至2014年底,我国境内建成油气长输管道(不包括LPG管道)总里程达到10.53万公里(是2005年的2.36倍),包括原油长输管道约2.53万公里,其中中石油、中石化分别为1.81万公里和0.72万公里;成品油长输管道约2.12万公里,其中中石油、中石化、中海油分别为1万公里、1.08万公里和300公里;天然气长输管道5.87万公里,其中中石油、中石化、中海油分别为5.08万公里、0.72万公里和700公里。初步形成了“西油东送、北油南运、西气东输、北气南下、海气登陆”的油气运送格局。
我国天然气管道建设发展总体上起步较晚,第一条真正意义上的长输天然气管道“陕京一线”于1997年建成投产。2004年西气东输管道建成投产以来,平均每年新增天然气长输管道里程达到4000公里以上,我国天然气工业发展跨入了一个新时代。与此同时,我国的天然气产量从2004年的415亿立方米增长到2014年的1329亿立方米,年均增长12%。短短十多年的时间,天然气长输管道总里程已达近6万公里,初步形成了以西气东输(一线、二线全部投产,三线部分投产)、陕京线(一线、二线、三线)、川气东送、中贵线、中缅线等天然气管道主干线为骨架,其他联络线、省管网为补充的横跨东西、纵贯南北、连通境外的供气网络,干线管网总输气能力超过2000亿立方米/年,有力地保障了我国天然气工业的快速发展,促进了能源结构优化。
2 低输量运行的不稳定性
当管道在常温输送时,油温及粘度与输量无关,管道工作特性曲线是一条近似的抛物线(见图1),摩阻随输量的减小而单调下降,不存在无法输送的困难。对于加热输油管道,原油温度和摩阻不仅会随输量的减少而降低,而且还会因其它因素(如粘度、当量管径等)的影响而上升。若其它因素的影响大于输量的影响,则管道工作特性曲线就会出现拐点(A)(见图2)。当输量小于临界安全输量(QA)后,管道运行出现不稳定,即随着输量的减少,摩阻不仅不降低反而增大,形成输量越少摩阻越大的恶性循环,并可能导致管道的发生凝管事故。
4 应对热油管道低输状态的技术措施
4.1 添加化学添加剂输送
通过在原油中在添加适量的化学添加剂,可以提高原油的流动性降低原油凝固点,减小跟原油跟管壁的流动摩擦阻力。针对我国不同产区的原油物性不同必须配置不同性质的化学添加剂以起到上述作用。通过在原油中添加一定量的水来输送的管道添加化学添加剂主要是为了起到表面活性剂的作用。掺水原油输送管道里边添加一定的表面活性剂有利于提高输油效率、减小掺水量,降低原油运输成本、节省能耗。在蜡质含量较高且容易凝结的原油中添加一定量的化学添加剂(也叫降凝剂),可以使原油的凝固点大幅度降低,从而减少输油管的加热次数,加大加热站之间的距离,节约燃料消耗跟电能消耗,降低输送成本提高效率。正是由于化学添加剂有这么多的优点且成本较低所以化学添加剂在国内外得到广泛应用,化学添加剂的品种和规格非常多,使用范围也非常广泛,一般应用化学添加剂后的减阻效果可以达到38%左右,可以使输油管道的输油能力提高50%左右。
4.2 油气序输
油气序输指的是在同一输油管道内按照一定的顺序依次将原油跟天然气输送的输送方式。这种输送方法使管道内的原油跟天然气都是以单相流的形式进行输送的,费用适合油田低输量的情况下同时输送原油跟天然气,节省管道建设降低建设成本节约能耗。随着我国海洋石油的大量开采,近海油田得到大量开发,当油田规模较小出产油气较少或者油田开发初期与尾期外输油气量变小的低输量时期且油气外输方向一致的情况下可以采用油气序输的方法来对外输送油气。采用这种输送方式只需要一条管道同时输送原油跟天然气资源,大幅降低了管道建设费用提高了管道利用率,降低能耗,同时也解决了油气输量不足的问题。在原油量不足时可用天然气或空气置换出油,实现间歇输送,保证管道输送的安全性。
4.3 改质输送
原油改质输送指的是油田生产出来的原油直接进行简单加工,将原油进行脱蜡加工、热裂化加工、去除沥青以及原油加氢裂化等方法将原油经过初级的炼制加工以改变原油初始原有的化学成分及物理性质,大幅提高原油改质后的流动性。通过对原油的初级炼制可以提高轻馏分油的含量,可以有效的加强长输管道输送原油的操作弹性。原油在经过初级炼制之后改质生产了轻质的加工油,这种轻质油的成分跟原油有了本质的区别,组分被稀释的一定程度。同时轻质油因为分子量变小更容易蒸发,这就使得在管道输送过程中由于轻质油的蒸发作用,管内压力增大使得原油输送更加容易从而增大了输送量。
4.4 添加轻质原油稀释稠油输送
通过在原油中添加一定比例的轻质原油来达到稀释稠油降低石油粘稠度提高石油流动性的目的。这种稀释方法的核心技术是不同原油和轻质油的配比系数,只有掌握好合适的配比才能达到稀释原油提高原油流动性降低摩擦阻力的目的,如果配比不合理不仅不能达到上述目的反而可能增加管道输油的危险性。添加轻质原油稀释稠油输送的方法可以使我国大部分三高原油的粘度大幅度下降,进而减小跟管壁之间的流动摩擦阻力,使原油的流动性能大幅增加,从而达到降低原油粘稠度提高管送流量的目的。当三高原油跟轻质原油的稀释比例和混合温度达到一定范围内就可以很好了提高管道输油量,从而节省大量热能跟电能达到节能降耗的最终目的。如果调配比例跟温度到不到合适的范围就很难降低原油粘度达不到减阻增输的效果。在原油中添加轻质原油稀释稠油的技术已经在我国输油管道中得到广泛的应用并取得不错的效果,因其原理简单可操作性强值得推广。
5 案例分析
用于输送濮阳油田原油的中洛输油管道,全长284km,管径为426mm,设计输量为500×104t/a,最低输量为280×104t/a。该管道自投产以来,由于油田产量不足,实际输量只有190×104t/a,属于低输量运行管道。于是中洛输油管道进行了添加GY降凝剂现场试验,加剂浓度为200g/t,各站出站温度为65~70℃,新乡站和洛阳站原油凝点不高于22.5℃,比不加剂原油凝点(32.5℃)下降10℃。用旋转粘度计测出,当改性原油温度不低于26℃时,都处于牛顿流体状态,明显地改善了中原油的低温流动特性。期间,温县站停炉10h,洛阳末站的进站温度没有明显变化。
中洛输油管道根据多次加剂处理的现场试验结果,制定了全年加剂输送运行方案。与正反输相比,每年可节约原油7500t,扣除降凝剂费用,每年可获利477×104元。随着中络线输量的继续下降,期间又进行了加剂停输试验。在16℃低温条件下,全线停输30h,出站温度由65℃降至43.5℃。在地温23℃条件下,全线停输44h,出站温度由65℃降至45℃。当年中洛输油管道共停输23次,累计609h,与正反输相比,减少费用113×104元。取得了非常好的经济效益。
6 结束语
油气是不可再生的能源,我们必须坚持不懈的改进现有的技术,根据我国的石油天然气的具体情况,采用切实可行的发展方式,在满足石油生产运输企业安全生产的大前提下,重点加强相关节能降耗技术的研究与开发,大力提高对能源资源的科学合理使用,节约能源能耗,降低企业运营成本,提升企业的核心竞争力。这样的节能技术开发与应用这是一个长期的过程,必须坚持不懈的努力,对我国能源运输安全具有十分重要的意义。
参考文献:
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关键词:能源约束;经济增长;开放经济
中图分类号:F120.2文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)01-0008-02
引言
能源是现代经济社会发展的基础,20世纪70年代的两次“石油危机”,使人们充分意识到能源对经济增长的制约作用,经济学家开始将自然资源纳入主流经济增长模型中。其中的代表人物主要有Barnett(1963),Solow(1974),Stiglitz(1974),王海建(1997)、马利民(2005)、崔玉泉(2009)等,他们将不可再生资源引入到新古典经济增长模型,证明了在自然资源有限的条件下经济增长的可持续性。综观上述国内外研究,均是在封闭经济条件下,来研究经济增长与能源的关系。为了试弥补这一理论研究的不足,本文基于新古典经济增长理论,建立一个包含能源及能源的国际间交易理论模型,分析一个开放经济体在能源约束条件下的经济增长。
一、模型描述及基本假定
基于Solow模型,加入能源变量,则产出模型中所包含的变量为资本(K)、劳动(L)、技术(A)与能源(E),假设技术进步为哈罗德中性,采用CD生产函数形式,则生产函数为:
Y(t)=K(t)αE(t)β [A(t)L(t)]1-α-β (1)
其中,α>0,β>0,α+β
二、开放条件下的能源约束分析
(一)模型求解
由假设2可知:在开放条件下,最终产品与能源商品在国际市场上可以自由流动,彼此之间可以相互交换。令能源商品与最终产品的相对价格为=,假设εE(t)的能源商品需要用λY(t)的最终产品来交换即εE(t)=ωY(t) 。其中,ε能源进口率,ξ为能源消耗率。则能源的运动方程为:
(t)=-(ξ-ε)E(t),ξ>0,ε>0,(2)
又资本的运动方程为:(t)=s(1-)Y(t)-σK(t)。根据Solow模型的均衡条件,在均衡时资本K的增长率不变,则知不变,则有 (1-λ)g*Y=g*K则对式(1)两边取对数并对时间求导可得:
=α+β+(1-α-β)+ (3)
则可解得:总产出增长率=g**Y(t)=,人均产出增长率:=g**Y(t)/L(t)=
(二)开放条件下经济增长影响因素分析
从总产出增长率g**Y(t)来看,技术进步、人口增长对经济总量增长均有推动作用。其作用效果分别为:>0、>0。则可得结论1:技术进步与人口增长对经济增长的推动作用。从能源的角度来看,其对经济总量增长的促进作用为,如果0
从人人均产出的增长率g**Y(t)/L(t)来看,技术进步对经济增长具有促进作用,且技术进步g越大,其对经济增长的促进效果越大。如果已知g外生给定,则当α,?茁一定时,λ越大,技术进步对经济增长的促进效果越小,即用于能源商品进口的投资额越小技术进步对人均产出增长的促进作用越大。从劳动的角度来看,劳动对人均增长率的影响效果为。则可知人口增长率n越大,其对人均产出增长的阻碍作用越大。如果已知n外生给定,令=τ,则有=,由α(1-α-β)>0可知:>0即劳动对人均产出增长的阻碍效果随着能源商品进口投资额λ的增大而增大。故可得结论3:在开放条件下,如果人口增长率已外生给定,则能源商品进口投资额越大,人均产出增长率越低。从能源的角度来看,能源对人均产出的影响效果为,则可知能源对人均产出的增长既有正的促进作用也有负的阻碍作用,其综合效果取决于能源消耗率ξ与能源进口率?着的大小。如果0
结论
从上述理论分析可知,开放经济体中能源对经济增长依然具有约束作用,但由于能源商品的国际贸易,使得这一约束作用在一定的条件下可以得到化解。又由于能源商品的进口需要消耗国内总产出,因此,开放经济对能源商品的进口具有一个最大的投资限额。为保持经济体的长期经济增长能源进口要适量而止,过犹不用。
参考文献:
[1]KRAFT J,KRAFT,A. On the relationship between energy and GNP[J]. Journal of Energy and Development,1978,(3):3-401.
【关键词】约翰・奥尼恩斯;神经元艺术史;神经生物学;艺术史学
长期以来,在有关艺术的探索中我们从来没有忽视艺术与自然、艺术与科学、艺术与社会、艺术与人类生理机制之间的关系。尤其到了21世纪,艺术与科学之间的关系备受关注。随着神经科学的不断发展,我们对大脑神经和视知觉的认识也在不断深入,从而神经生物学也逐渐成为艺术研究的一个新可能。
2015年由梅娜芳译,江苏凤凰美术出版社出版,约翰・奥尼恩斯①编著的《神经元艺术史:从亚里士多德和普林尼到巴克森德尔和萨基》一书就是这样一部将神经学的方法用于艺术研究的大胆尝试的著作。在书中,作者以敏锐的洞察力和开拓艺术史研究新领域的雄心,勾勒了一条“神经元艺术史”时间绵延两千三百多年酝酿发展的线索,不仅确立了“神经元艺术史”作为一种方法的合法性,也在一定程度上检验了神经生物学在艺术研究中的应用。
奥尼恩斯的新视角、新方法为我们打开了新的视野,为艺术史研究带来了新的角度。然而,神经元艺术史不是一种理论,而是一种方法,其固有特征不过是乐于用神经学的知识来回答艺术史家想要提出的任何问题。当然,我们也应该意识到,对于借助神经元的方法来研究和解释艺术而言,这样的尝试既非畏途,也非万能。重要的是,这样的视角为我们提供了全新的思考模式和更多新的可能性。
一、神经学知识发展历程述要
现在我们知道,两千五百年前的希腊人就已经开始关注神经这种东西了。当时,他们把神经称为“肌腱”。16世纪的莱奥纳多也对神经知识产生过浓厚的兴趣。17世纪,尼德兰发明的单镜头显微镜使得安东尼・凡・列文虎克对神经细胞进行了精确地描绘和图解,让我们清楚地看到神经复杂的性状。19世纪初,复合透镜的使用又引发了下一步的关键性进展。1824年,法国人雷尼・杜特罗歇绘制了鼻涕虫的神经细胞。19世纪30年代,德国人加百利・瓦伦丁绘制了小脑的神经细胞,将注意力转向了中枢神经系统,并发表了最初的详尽研究。1865年,奥托・弗里德里希・代特首次出版了脊髓细胞的插图,清楚地将单个神经轴突从更小的神经纤维或树突中区分出来。19世纪70年代,意大利人卡米罗・高尔基发明的更高级的染色方式让大脑神经细胞的复杂结构以及细胞之间的复杂关系得以显现出来。20世纪40年代,借助电子显微镜进行染色并且结合扫描仪技术从而开创了神经学发展的新纪元。1973年,科林・布莱克默通过实验证明了神经元根据经验重组自身的能力,即大脑神经元的可塑性。到20世纪80年代,塞莫・萨基等学者发现视觉皮层可以拆分成若干个独立的功能区域,比如来自眼睛的信号最先到达的V1分区以及稍后处理色彩和运动信号的V4和V5分区。而到了90年代,贾科莫・里佐拉蒂及其在帕尔马的团队又于猕猴的大脑皮层中首先识别出了“镜像神经元”。现在我们知道,正是这类神经元使得我们天生具有模仿和学习的能力。
随着神经学的不断发展,我们知道,人类拥有丰富的神经资源,我们的生命活动都有赖于它们。这一知识的积累不仅使神经学家、心理学家、艺术史家们逐渐认识到这一新的知识有助于我们对艺术、文化、心理等现象的理解,也不可避免地引起了学科的分化和新学科的产生。
二、神经元艺术史的原理
某种意义上,讨论艺术活动行为的任何理论和观念,都是基于对大脑中的活动进行假设,都是隐性的神经艺术学。随着理论研究的不断加深和拓展,神经元艺术史方法已逐渐成为艺术史家、人类学家和考古学家研究中的一个显性因素。这种方法主要通过关注和研究大脑中的具体活动的方式以及原因来理解艺术的创作c观赏。而神经元的可塑性和镜像神经元,正是可以解释艺术创作和艺术鉴赏中的众多现象的两个核心概念。神经科学告诉我们,人类大脑由一千亿个神经细胞或神经元组成,每个神经元又通过十万个树突或轴突实现信息的交流。而且,我们的神经资源拥有与所有有机生物相同的属性。通过展示一张杰西・勒罗伊・科内拉的关于婴儿在最初两年内大脑中视觉皮层神经元不断增长变化的序列的插图,奥尼恩斯让我们了解到,随着经验的变化,树突和神经元之间的连接会不断生成或消失,而且会成为生物DNA遗传密码的一部分并引起十分敏感的回应,这一过程会一直延续至我们生命的终止。这就意味着,我们的大脑处在不断变化之中,我们的全部生活经验容易影响神经网络的形成,同时经验能够重组,结果每个人都拥有了不同的能力和倾向,这种特征就是大脑神经元的可塑性。并且,经神经科学家研究表明,大脑视觉皮层存在不同功能的分区,它们负责不同的官能,但实际上又是相互交叉和联系的,它们对来自不同官能的信息进行互相验证的结果就成为了我们记忆的一部分。因此,如果我们重复经验同一事物,就可以回忆起早些时候建立起来的联系和联想。这一可塑性的作用对于认识、重构艺术家和鉴赏者的观念和潜意识中的某些因素有着重要的意义。
神经科学还告诉我们,人类的神经系统比其他生物更加复杂,因为我们的生存需要更加复杂的技能。而这些复杂技能的获取途径之一就是通过模仿和学习长者或优秀的人们。得益于人类神经系统中包含的镜像神经元,这一愿望才得以实现。镜像神经元是贾科莫・里佐拉蒂及其在帕尔马的团队首先于猕猴的大脑皮层中发现的。他们通过实验发现,当猴子看到同伴作出有特定含义的手势时,这类位于运动前区皮层中的神经元就会作出反射。这证明灵长类动物只需通过观看就能学会模仿,甚至理解对方动作的含义。同理,人类的镜像神经元确保了我们能够模仿和学习,保证了我们能够自发地获取生存所需的重要技能。同时,由于神经元的可塑性,也保证了关于经验、观念和知识的记忆能够保留在我们的脑海中,成为我们永久的技能。大脑的这些特性对于我们的生存之战是至关重要的。当然,这些特性对于艺术研究者们从神经学的视角来理解艺术创作者和观赏者的精神活动的潜在原理也是大有裨益的。
在W尼恩斯看来,如果理解了艺术创作者和观赏者精神活动中的潜在原理,我们就可以将这些原理应用于艺术研究。通过分析一则水族馆的小海豚模仿人类喷吐烟圈的事例,奥尼恩斯向我们表明了神经元艺术史能够有效应用于解释另一物种的类似艺术行为,说明了神经科学知识对于研究物种活动的有用性,从而证明了神经元艺术史原理的普遍适用性。于是,奥尼恩斯认为,我们就可以将这一理论应用于人类。他们就是本书中提到的那些“神经学主体”。
三、神经元艺术史方法的实践
针对当前社会模式和文化模式对于响应新的变化近乎无助的现实,奥尼恩斯指出,艺术史的研究需要发展出新的研究框架。因此,我们不得不寻求新的途径和转向新的领域,即生物学,尤其是神经生物学。那么神经元艺术史方法在艺术研究中是如何实践的呢?
首先,奥尼恩斯在导论部分借助作为后结构主义者的诺曼・布列逊从非神经学论者突然改弦更张成为大力支持用神经学的方法来解释艺术的话题引出了神经科学对于我们更好地理解艺术和考虑某些重要的生命现象的可行性、合法性和优越性。他认为布列逊所谓的“主观性”远比我们所认为的要更加真实,因为它更多的是通过大脑和内心体验而非意识形态和话语形成的,且本质上也是神经元介导的结果。因此,奥尼恩斯指出,使布列逊突然改变想法的正是神经学知识。他甚至认为,任何对媒介感兴趣的人真正应该关注的是神经元。随后,奥尼恩斯通过介绍阿恩海姆、塞莫・萨基、拉玛查德朗、贡布里希、巴克森德尔以及其本人等心理学家、神经学家、艺术史家对神经学知识的回应以及从神经学出发来解释艺术的实践回顾了神经科学的主要发展历程和关键性的进展,让我们注意到这一新的技术知识在使我们可以了解精神资源惊人的复杂性、灵活性和活动性以及帮助我们用生物学来理解艺术、文化和某些特殊的生命现象等方面的重要性。
奥尼恩斯指出,意识到经验和主观性的关联有助于我们理解过去或现在的任何一个人,尤其是在研究那些熟悉之人时会显得更有价值,就像本书中所谈到的这些著名人物:比如,从神经生物学的角度理解,亚里士多德用生物学的方法来看待人类的行为是受其经验影响的,主要原因首先来自于他身为宫廷医师的父亲的影响,其次得益于他从对柏拉图的研究中获得的经验和洞见以及他丰富的生活环境。又比如,莱奥纳多的私生子身份帮助我们解释了他对知识、经验、音乐以及解剖学的兴趣,并且他特殊的身世、阅历也赋予了他独一无二的神经经历和敏锐的感知,从而让他创作出了与前代画家截然不同的新的绘画类型;作为葡萄园种植主身份的孟德斯鸠,气候和土壤的知识是积累在他头脑中非常重要的资料,这也是我们理解他在思考文化差异时对气候与地域特别关注的神经学基础;温克尔曼关于希腊艺术与气候的关系以及他对地域如何影响感官和身体的描述也是对神经学基础的认识;罗斯金注意到,英国画家透纳擅长描绘英国和法国的风光,而对迥异于英国风光的瑞士和意大利风光却稍显力不从心的原因在于画家的早期视觉经验是在英国的家乡得以形成和强化的。而罗斯金本人对环境之于思维影响的敏感也在于他早期的旅行经历和视觉经验;再比如,贡布里希很早就在关注艺术作品中视知觉的作用,他的《秩序感》一书证明了他对神经学最新进展的熟悉,比如他把动物的神经细胞称为“特征检测器”,他甚至还称自己的研究方法一直是生物学的;而贡布里希的学生巴克森德尔则与生物学家走得更近,他在《15世纪意大利的绘画和经验:图画风格的社会史入门》中提出的“时代之眼”的概念正是建立在神经学基础之上。而且在对立体派画家乔治・布拉克的《小提琴及水罐》一画进行分析过程中也注意到了视知觉知识对艺术的理解有直接的帮助;第一位熟悉大脑的复杂运作,又有兴趣用那些知识去理解艺术的科学家塞莫・萨基在其著作《脑内艺术馆》中指出,所有的视觉艺术都是头脑的产物,因此视觉艺术的构思、创作或欣赏都必须遵循头脑的运作法则。他甚至还宣称“大多数艺术家也都是神经学家”。
其实,正如奥尼恩斯所说,本书中所提到的这些“神经学主体”仅仅是不同方法的代表,还有很多人具有类似的关注和见识,还有很多人符合“神经学主体”的称谓。最重要的是,他们用神经元的方法来解释艺术创作与鉴赏活动中的众多现象带给我们全新的思考和视野,也带给我们更多的惊喜和神秘。
四、神经元艺术史方法的优势和局限
与现有的艺术史研究方法通常关注和探索艺术创作者、艺术鉴赏者、艺术史家的显性精神相比,神经元艺术史更关注他们有机的、有生命的大脑和无数的神经元,以及个人所有显意识和无意识的经验,特别是视觉经验上的独特性,并指出这些对神经装备的形成产生影响的经验是如何对他们的想法产生“决定性”影响的。奥尼恩斯认为,不同于艺术史家们从图像志分析、风格分析、心理学、赞助人、社会文化等角度考察艺术活动的行为,神经元艺术史的特殊力量在于它能够重建艺术创作者、艺术观赏者的潜在知识构成,它尤其强调视觉和非语言经验在“神经元主体”的知识构成中所起的作用。他指出,与传统研究方法相比,神经元艺术史的方法为我们的研究提供了另一把钥匙。在《神经元艺术史:进一步理解艺术》文末奥尼恩斯指出,神经元艺术史不仅有助于我们理解艺术创作者、使用者和艺术史家的所有显意识和无意识精神活动,也将有助于我们理解这些活动是如何对艺术的面貌产生影响以及回答为什么艺术制作会在不同时间、不同地区独立形成等问题。
当然,奥尼恩斯也坦言,本书还算不上是神经元艺术史的完整历史,它更多的是旨在鼓励进行更多新的反思和尽可能开放的调查。并且,神经元艺术史的方法注定要依赖于神经学这一不断拓展、演绎、修正和变化的学科。同时,考虑到艺术创作与鉴赏的复杂性、它们与其他领域的相关性以及世界各地区“神经主体”深刻的差异性,我们也应明白借助科学来研究艺术的优势和局限。因此,神经元艺术史的方法有待艺术史家们在应用过程中不断发展和完善,而且,在学习和运用这种新方法的同时也需纳入对文化传统的深入考量。
然而,正如奥尼恩斯一直所强调的,神经元艺术史不是一种理论,而是一种方法,它并非要也不可能替代现有的艺术理论,而是为现有的艺术史研究提供新的来源和维度,为我们进一步理解艺术提供另外的一种视角和更多的可能性。因此,作为众多应用于艺术史研究的方法之一,神经元艺术史既非畏途,也非万能。
注释:
①约翰・奥尼恩斯,英国东安格里亚大学视觉艺术教授及世界艺术研究项目主任,国际著名学刊《艺术史》杂志的创刊编辑。主要著作有:《意义的传达:古典时期、中世纪和文艺复兴的古典柱式》《希腊和罗马的古典艺术与文化》《世界艺术地图》《贡布里希教授八十五寿辰纪念文集》(1994年)。
参考文献:
【关键词】艺术教育;多元智能;原则;途径
德国著名诗人海涅的《还乡曲》有这样一段话:心完全和海一样,有潮汐也有风雨,并且在它的深处,蕴藏着许多明珠。说明人的心智象海洋一样辽阔,只要耐心挖掘,就会有意想不到的宝藏产生。而艺术课程就象一把金钥匙,为教师提供了一个新的环境,为更好挖掘学生智能提供更大舞台,帮助教师开启学生潜力之门,使学生全面发展。
哈佛大学心理学家霍华德·加德纳提出多元智能的新理论,他指出,我们社会一直以来只重视语言和数学逻辑智能,大家都以为那就是智能的全部,然而,人类思维和认识世界的方式其实是多元的。加德纳的研究证实人类至少存在九种智能,除了语言和数学逻辑智能之外,还有视觉/空间关系智能、音乐/节奏智能、身体/运动智能、人际交往智能、自我反省智能、自然观察者智能和存在智能。这些智能对于现代社会人类的生存和发展是同等重要的。加登纳认为传统的智力观念既不能全面、也不能客观的反映人类智能的真实状态。每个学生都有自己的优势智能,有自己的学习风格和方法,学校里没有“差生”存在,只有各有智力特点、学习类型和发展方向的可造就的人才。教师在看待学生时应时刻清醒的认识到,每个学生都是各种不同智力不同程度的组合,在课堂上要尊重每个学生,把他们当作真正的、完整的人来看待。教师要针对学生的不同潜力,创造适合学生的教育。
通过学习和思考,我们发现多元智能理论的基本理念和我们对艺术教育教学的理解十分接近,而在我们的艺术教学中自然的融入了一些多元智能的理论,让艺术教师们为平时的一些实践找到了理论依据,让我们从理论的视角重新审视艺术教学。多元智能理论是适宜于中小学艺术学科教学的,恰当的运用多元智能理论,服务于我们的教育教学,会有效的提高艺术教育教学的水平。在本章中,我们将简要谈谈艺术教育开发多元智能应遵循的基本原则和主要途径。
一、艺术教育促进学生智能开发的原则
(一)因材施教原则
多元智能理论的最大价值就是发现和尊重每个人的优势,让每一个人都能看到自己的聪明优秀之处,相信每个人都拥有自己的、可能不同于他人的潜能,鼓励每个人充分发挥潜能,创造属于自己的成功而不是强调与他人相比的单一成就,并创造适合的环境加以培养成才,让每一个学生都能真正实现成才。
艺术教师在课堂上一旦发现学生的某些特点,要好好的加以利用,因材施教,努力创造条件使之有发展的空间。多元智能的本质是因材施教。材,就是学生。教师只有在全面了解学生智能特点的基础上,创造合适的机会,进行适当的教育和指导,才能取得理想的效果。但是,怎样才能发现学生的智能特点呢?其实,在平时上课时,一些学生的优势智能往往会不自觉的流露:上课爱讲小话的同学语言智能发达;空间智能发达的学生喜欢涂涂画画,发呆冥想;人际交往智能发达的孩子善于与人交往;肢体运动发达的孩子喜爱做小动作。这些课堂上特殊而不规矩的表现其实是一种信号,是学生在向教师表示他们具有这些特长,希望被老师认可并接受。在了解了加登纳的多元智能理论后,教师应改变偏见,不再将他们的“不规矩”视为烦恼,而是充满信心,将其变成意外的惊喜,变成发展学生智能强项的切入点。因材施教,用多元智能的眼光看待这些学生,发挥他们的强项,带动其弱项,使他们向最适合自己的方向发展。特别是一些艺术相关智能突出的学生,在语文、数学等传统同科目上好象这些智能用不上,但如果教师能针对他们的这些优势智能,制定一些有效措施,帮助学生将自己优势智能领域的特点迁移到弱势智能领域去,从而使弱势领域得到发展。也就是说,让学生在发挥艺术方面的特长的基础上,学习他们所谓不感兴趣的枯燥的科目,让他们的兴趣逐渐扩展,让传统科目的学习更加的灵活、多样、充满活力。
艺术课堂上要倡导个性化的学习,这样课堂会充满活力,学生会更加聪明,发展更为全面,我们的教学也将更富创意。在每堂课注重培养多种智能,各种智能通过多种艺术门类培养;在创设情景中考察多种智能,在解决问题中发展多种智能。如在进行音乐作品分析时,注重锻炼推理逻辑强项的同学(数理/逻辑智能培养);在美术课堂上,让学生学会用心灵的眼睛感受空间,用内在的视觉描绘世界(视觉/空间智能培养);在音乐课上,聍听音乐,欣赏音乐,创造音乐(音乐节奏智能培养);在舞蹈训练中让有这方面特长的学生得以施展才华,用动作表达,用身体说话(身体运动智能培养);聆听和欣赏经典艺术作品,让学生通过反省认识自我世界,借助他人获得内在顿晤(自我认识智能培养),等等。
此外,学校还可以利用传统节日,如”元旦节”、”六一”校庆等期间创设多元的主题活动,如主题讲座、主题辩论会、演讲会、演唱会、手工作品展览、多元智能艺术科技节等主题活动,使原来单纯展示学生运动智能或艺术智能的活动,成为面向全体学生,全面开启、展示学生多元智能的活动,也可以达到识材育才、因材施教的目的。
(二)平等性原则
长期以来,受传统教育观念的影响,我国学校教育的内容的重点被定为语言智能和数学/逻辑智能,而其他智能则被忽视。多元智能理论提出:教育要平等的对待不同的学生,每个学生都具有九种或更多的智能,而且这些智能是同等重要的,是人类都能使用的学习、解决问题和进行创造的工具。
艺术教师在课堂和活动中要注意每个学生的特点,面向全体学生,而不是少数特长生,要平等的对待每个学生。实践证明,师生之间的民主、亲密、平等、和谐的关系,是开发学生智能的主要前提。作为艺术教师要善于营造民主、宽松、和谐的艺术氛围和平等的师生关系,让每个学生无拘无束的在艺术空间中自由呼吸,让天性得到自然释放;应更富于激情和想像力,情感丰富,充满爱心,关心每个学生的成长,尽管学生有着先天差异,但在爱和尊重以及无微不至的关心下,他们就会燃起自信之火,扬起进取之帆;利用多样化的教学形式,努力为学生创设条件,让每个学生都有施展的舞台;艺术教师利用自己敏锐的艺术观察力,发现学生的强项,并加以引导,不仅为那些在传统上不被认可的智能领域内表现出特长的学生提供一展风采的机会,更体现艺术教师对每一个学生在学习潜力上的平等期望。
一个社会不仅需要作家和数学家,也需要音乐家、画家、建筑师、摄影家等,所以真正有效的教育应该重视每个学生的发展,重视学生智力发展的多样性和广泛性。学校教育不应只发展学生的学业智能(数学/逻辑智能和语言智能),而更应发展学生的多元智能特别是艺术相关智能。我们的艺术教师要面向全体学生,有责任注意和发现在其他领域,特别是在艺术领域有可能发展的学生,帮助他们开发在传统教育中不受重视的智能,让不同类型的学生发挥各自的智能特长,并帮助学生发现适合其智能特点的职业和业余爱好,让他们在今后的事业上更投入、更具有竞争力。
(三)实践性原则
加登纳把智能定义为“在特定文化背景下或社会中,解决问题或制造产品的能力”。智能的本质是个体解决实际问题的能力或生产及生产和创造出社会需要的有效产品的能力。实践能力也是多元智能理论的核心之一。
我们在艺术教育的过程中更要重视艺术实践。艺术教育的审美特性,需要实践作导向,而重视实践活动,对培养学生勇于探索、勇于创新的开拓精神以及独立思考和动手能力起着不可估量的作用。可以说没有学生的实践,学生就产生不了艺术审美体验,艺术开发多元智能的目标也就不能真正实现。因此,我们要创造条件,让学生有机会参与艺术实践,让他们把在课堂上学到的知识与方法,成为科学地观察、分析和处理各种实际问题的重要手段。在艺术课堂上,老师不能把自己对乐曲、对绘画作品的理解强加于学生,要充分发挥学生的主动性,让学生亲自实践,鼓励他们多渠道的、用自己喜爱的方式来充分表达自己对作品的认识。学生可以发挥自己的特长,语言智能发达的会选用朗诵诗歌的形式,身体运动智能强项的就用舞蹈或画画等等方式来诠释他们眼中的艺术形象。在课堂上每个人都要动起来,充分调动各种智能。音乐课上,大家一起念节奏、打节奏有助于语言智能和运动智能的参与;美术课上,赏名画、谈名画、学名画有助于调动视觉空间智能,自我认识智能等。在艺术课堂和活动中多多鼓励学生主动探索与实践,使学生在想一想、说一说、做一做、画一画、唱一唱、跳一跳中开发自身的各方面智能,提高自身解决实际问题及创造的能力。
学生整体素质的提高只靠老师一味的讲解和灌输是远远不够的,需要实践这块土壤,锻炼学生,让学生的艺术特长有更好的施展平台。同时,学生通过实践可以寻找差距,弥补不足,并能更好的指导学习。艺术的学习还应该和家庭、社区和民间艺人密切的结合,拓宽学习面。艺术源于生活,并高于生活,通过艺术教育,使艺术真正具备日常生活中的价值和意义。通过学生深入社区场景的学习和探索,与民间艺人的交流合作,可以丰富学生的艺术体验和感受,保证学生有机会获得广泛的学习与发展经验,并能够极大地提高学生的创新思维和实践能力,使学生的学习与自身的生活建立起真实而完善的联系,提高解决实际问题的能力。
二、艺术教育促进学生智能开发的途径
(一)优化教学模式,丰富教学形式
传统的课堂教学中,单一的教学方法常常只能满足部分学生的需要,让一部分学生受益。在艺术课堂中,同样也是存在着只注重培养本门类密切相关的素质和智能,很少顾及其他智能的开发,使得艺术课堂曲高和寡。现代的艺术课堂应当关注学生智能的差异,关注学生不同学习方式的需要,设计开放的教学内容与方法,让学生主动地、富有个性地学习。根据教学内容,让学生选择自己喜欢的方式去表现它,或表达自己的感受、理解。
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例如在学习”我们的小伙伴——动物”时,一些学生可能会摸拟各种动物的叫声来介绍我们熟悉的一些小动物;一些学生可能会用肢体动作描述动物特点;一些学生可能会选择朗诵和改编动物有关的诗歌方式;一些学生可能会选择绘画(视觉空间智能)或歌曲演唱(音乐智能)的方式,还有些学生则可能选择与别人合作,把动物的生活特性改编成情景剧表演的方式(人际交往)进行学习。在这个开放的学习过程中,教师可以看到,不同的学生会选择不同的学习方式,不同的学习方式则呈现了学生不同的智能组合和智能强项。根据学生学习方式的特点,教师在今后的教学中要经常有意识创设这样开放的多样化的学习形式,以满足不同智能组合和学习方式学生的不同需要。这样,学生们的学习兴趣必然会大增,他们会更加主动地投入到学习中。
在艺术教学中,有经验的教师会通过启发性的教学语言,激发学生学习的欲望,诱导学生积极思维,拓宽学生的思路。这也就是我们常讲的“探究——发现模式”,这种讲课就是教师根据不同年龄段学生特点,利用所掌握的新旧知识之间的承继和矛盾,通过教师的不断引导,启发学生去发现问题、解决问题,从而达到理解知识、掌握知识的目的。每个人都有自己的艺术偏爱,由于生活经验与性格气质等方面存在着差异,特别是每个人对艺术作品的心理期待不同,因而,对同一首乐曲,不仅后人会做出不同的理解,甚至同一个人对同一首乐曲,每一次欣赏都会产生不同的感受和理解。艺术欣赏并不像解答数学题那样,存在精确的答案,老师讲解和分析作品只是为了更好的使学生欣赏,同时老师对作品的理解不是权威的、唯一正确的,是带有个人的主观价值,事实上,艺术作品本身就是一种艺术语言,它不存在权威的解释,有些曲子根本无须讲解,它本身就很有说服力。因而,老师的讲课就更应具有开放性,在引导学生把握音乐形象的基础上,发挥自己的个性,自己的优势智能,用自己方式探索、研究、大胆联想。
此外,在非艺术类学科中,我们可采用”融合性学习法模式”,寓艺术教育于各学科中,努力拓宽教师思维,加强学科间横向与纵向联系,并积极运用现代化教学手段,充分调动学生的各种感官,使学生对知识掌握得更加透彻、更加形象。如在上语文课时,教师可播放些音乐让学生体会课文意境;几何课可利用绘画等提高学生的空间感和兴趣;英语课可穿插小品表演让学生巩固单词句子等等,这就为课堂注入生机,使教学充满活力。引导学生围绕人文主题进行艺术学习,使学生了解艺术的历史和文化内涵。我国艺术课程标准把艺术与文化、艺术与科学的两个方面作为学段内容标准,明确提出要把艺术作为各种不同文化的符号性载体和人类文明发展的重要一翼,增强学生对多元文化的认同感和意识,努力实现感性和理性的平衡,促进多种智能的开发,使身心得到健康发展。
(二)开拓课外天地,提供智能发展的条件
学校的艺术教育,离不开课外活动。如果说课堂教学是学生获取知识和能力的主阵地,那课外活动无疑更是丰富学生精神生活、扩大视野、陶冶情操、激励创新的一个重要窗口。要想使学生的多方面的潜能和素养不断得到巩固提高,光靠课堂内的教学实践是不够的,还必须把课堂教学延伸到课外去,开展多种多样的课外艺术活动,以解决在课堂上不能解决的问题,让他们能全方位多角度地来领悟艺术的神韵和真谛。学生在课外活动中,可以不受教材范围和教师倾向的束缚,独立地、自主地发展。因此,老师在进行课外活动时,应注重内容的丰富、新颖,讲究形式的多样、方法的灵活。让学生亲自参与唱歌、舞蹈、表演、演奏和创编。绚丽多姿的文艺表演活动会使学生从中感受美、鉴赏美,同时,也会直接影响他们的气质、性格、情操和意志,促进多元智能的开发。
第一,专题性艺术活动。以集体组织形式进行,具有教育对象广泛性,教育内容多向性,活动形式多样性的特点。如: 影评协会、戏剧团、手工活动小组、书法协会、舞蹈队、演讲团等等,学生有广泛的选择余地,在教师的指导下,有针对性的参与各项专题活动。专题性艺术活动一般是跨学科的,在实施过程中涉及了更为广泛的智能,有利于促进学生各项潜能的挖掘、促进优势智能更好发展。
第二,竞赛性艺术活动。融知识性、娱乐性为一体的”艺术智力竞赛”,包括艺术知识测验和主要门类的艺术技能技巧的表演,反映学生获得艺术的信息量,巩固了艺术知识,又显示了自己的艺术特长,培养自我认识智能,更好的认识自己优势和价值。特别是在艺术学习的过程中,磨炼了意志和毅力,增强了学生参与竞争的意识,树立为追求崇高的艺术目标而不懈努力。如在学校可以举行“艺术墙报”展评。让学生自己动手动脑布置,发挥各自所长,大家相互协调,分工合作,为把本班黑板报办好这个目标,所有的同学生都尽自己所能,有画画特长(视觉/空间智能、自然观察者智能)的同学自然担任排版和绘图的任务,文学功底好的(语言智能,逻辑智能)就担任编辑,字写得好的(运动智能、视觉空间智能)同学当然就是版报的文字书写。学生从这种竞赛活动中体会到集体活动的乐趣,认识到个人的价值。通过办报让学生主动掌握知识,增强对艺术的学习兴趣,增强集体荣誉感。还可通过举办卡拉OK独唱比赛,书法比赛等,引导学生学好歌,唱好歌,热爱艺术。
第三,趣味性艺术活动。趣味性艺术活动能给人营造轻松、活跃的氛围,学生参加这种活动主动性和积极性比较高,各种兴趣、爱好、才智能够得到很好的发挥,为他们情感表现和才艺的展示提供了一个平等的舞台。同时也以利于培养和发展学生高尚的审美情趣和创造精神,让多项智能自然的呈现,释放天性。例如“假面舞会”、“音乐猜谜”(听音乐旋律猜歌名、辨别乐器的音色)、即兴编舞等都是很好的形式。这样通过一系列的艺术活动,使同学们在课堂内所获得的知识技能、技巧得到艺术实践的锻练机会,也让一些在课堂上无法展示的才能有机会得到展露。
英国一位哲学家曾说过,天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。我们所面对的并不是天才,而是一群普普通通的学生,但他们同样需要自由的空气,需要自由自在的呼吸。在学校教育中,艺术教育相对于其他学科教育更能够给学生营造一片和谐、宽松、自由的天地,让学生的思维任意驰骋,心理获得自由安全,从而在没有外界压力的气氛中充分开展活动、自由的释放潜能。特别是在这种趣味性的艺术活动中,更能激发学生的创作激情,更有利于优势智能的展露。
现代教育要以教学适应学生发展的需要,让每个学生都能最大限度地发挥其内在的潜力、按照其兴趣和爱好弘扬其个性,成为既有独立人格又有一定专业特长的社会主义现代化的建设者和接班人。作为指导和帮助学生完成上述任务的教师,是名副其实的“人类灵魂的工程师”。而作为现代意义的艺术教师更是要有所突破,不能再等同于传统的只需一点专业知识、不顾学生差异年复一年地完成灌输任务的”教书匠”;不再是一节艺术课下来,就让学生唱唱、跳跳、画两笔的单一的”技术师”,也不再是仅仅关心几个特长生专业成长的“好老师”,而应该是具有多学科综合知识和必要研究能力的、能针对不同学生个性、不同学习阶段特点而从事专门研究的“学者型”、“专家型”的教师。多元智能理论改变了教师对学生智能的认识,树立自我效能意识,同时,教师对学生能力的期望和信念会影响学生的智能发展、学业的发展。教师应确立“所有学生拥有智能强项”的坚定信念,而且力求“因材施教”,激发学生学习潜能,成为学生学习的促进者。 参考文献
[1]加德纳.多元智能[M].新华出版社,1999.
关键词:辽东山区;水源林多功能;经营技术;模式
中图分类号: S727.21 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.12.049
水源林多功能的基本内容是将现代化的林业建设与森林水源进行结合整理的过程,它能起到极大效益功能,在经济建设方面,可以为国家的建设发展尽一份薄利,在环境保护方面,其能有效减少土壤侵蚀的发生,还能净化空气和水质。因此,如何有效实行辽东山区内水源林多功能的技术模式,成为当下首要任务。
1经营措施的匹配
1.1水源林类型
水源林的类型有很多种,其中一种为栎类林,其主要分布在比较干燥的上坡中部上,还有一些会比邻村屯,而且针对一些被历史保存下来的天然林,其分布面积所占比重就越大,有一些甚至会占据整个山坡。杂木林也是其中的一种,其是由多种类型组织起来的,并且没有优势品种。具体分类可以分为软、硬两种阔叶树种,但是其种类中也没有相应的优势品种。
1.2栎类林的经营措施
在相的经营措施实行中,可以针对密度表进行研究。在对立地条件较好的阴坡背景下,如果能够同时满足间伐密度比维持在0.7~0.9之间,就可以进行弱度的抚养间伐。先对栎类大径材进行培养,然后在最后的间伐完成后,在相应的林冠下栽植红松,最终实现相应的目标群落。如果是在阳坡,则容易造成三低林分,相应的方式就要进行改变。
1.3杂木林经营措施
杂木林的生长极适合在阔叶林的环境中进行。在间伐密度为0.7左右的时候,要求阴坡的土质条件较好,然后就可以进行相应的种草等仿自然的非垦性复性经营,也能借机进行相应的弱度抚养,其过程就是在可伐的林分总储减少一定量后,将针叶树种进行种植。在相应的阔叶杂木林的阳坡,其林分坡度会被减少。
1.4人工真叶林的经营措施
对红松林等树木进行重新营造,针对一些如水曲柳等乡土树种的形状或是对应的块状物进行混交种植,能够有效提高对公益林的防护效益。对于一些长在红松树之间的刺龙芽,由于其根系发达,可以对水分自行进行固定,而利用相应特点,可以有效避免红松幼苗受到阳光的照射,从而快速稳定的生长。
2水源林复合经营模式
2.1相应概念
复合型的经营模式,就是对相应的生态环境进行利用,从而在一定的林灌下进行林业、农业、牧业等复合性经营开展,从而使人们在对相应的森林进行培育的过程中,产出更多的新型产品。这样的经营模式,能够有效结合林地的长短效益,增加林地的附加值进行增加。也可以说,其是以林业为主的,结合了多种经营方法,进而使生态发展更好,使经济和社会效益得到明显提高的林业经营模式。
2.2经营原则
在辽东山区内,其生态功能的主要表现形式为水源涵养,并且有水土保持的特性,因此林业的经济发展建设一定要注意与环境的相互协调,要具有一定的效益目标,并在生态安全的基础上开展。要有效结合自身的发展特点和发展水平,因地制宜确定林下的经济作物。相应的原则要遵守适度、适用、适地,从而促进林业的发展建设有效持续的开展。
2.3经营模式
2.3.1 林菌模式 针对食用菌而言,可以选择相应水源充足的缓坡,最好满足植物繁茂,排水效果良好的地理条件。要选择相应的天然次生林,在林分郁闭度约为0.6的时候,对应林荫的空气适度大,并且氧气较为充足。可以让其以枝条等为营养汲取源,或是在林下栽培相应的椴木,从而使菌类有效生长。
2.3.2 林蛙模式 林蛙模式的具体实施,可以借助小流域,不但水源充足,还可以保证一年四季都有水流,而且水质较高,清洁无污染。在林间的植物生长茂密,林下植被通常是阔叶杂木等。而林下灌木则以阔叶树为主,使得这里的环境生物繁多,空气湿度较大。也可以为了提高林蛙的产量,采用相应的人工蛙池对其进行培养繁育,从而在加大产量的同时也能降低相应成本。
3结语
辽东山区物产资源丰富,运用水源林多功能经营技术的相应方法和模式对植被生物进行繁育和培养,能有效地促进产量的增值,增加物种丰富度,改善不良因素。从而推动经济的发展,对自然产物经济发展提供一定的建设基础。
参考文献
[1]金鑫,亢新刚,胡万良,丁国泉.辽东山区水源林多功能经营技术及模式[J].林业实用技术,2012(02):10-12.
关键词:新能源;产业;技术瓶颈
随着核能、太阳能、风能等新能源技术的逐步成熟和应用成本逐步降低,新能源产业开始在世界范围内崛起。中国是世界上第二大能源生产国和消费国,但由于新能源产业的核心技术基本都在国外,而重大的制造设备和关键零部件基本靠进口,使得我国新能源产品的成本过高,不仅使得新能源产品在国际上缺乏竞争力,同时也造成国内风电、核电等的价格居高不下,从而在国内消费市场难以打开局面,在内需萎靡,国际市场利润空间受控的情况下,我国新能源产业要想壮大成国民支柱产业前景渺茫。而自金融危机以后,各国经济对新能源产业给予了重望,在国外市场需求的突然增加与国内环保压力的共同推进下中国新能源产业将迎来重大的发展机遇,因此当前如何克服发展的技术瓶颈对于新能源产业来说尤为重要。
1 当前我国新能源产业的发展现状
伴随着国际上低碳经济的呼声越来越高,我国新能源产业近两年获得了快速的膨胀,但由于扩张的速度太快,使得新能源产业的发展陷入无序的状态,特别是近两年快速扩张的风电、多晶硅等新兴产业出现明显的重复建设倾向,新能源产业这种虚热的状态,不得不引起我们高度的重视。
①风电产业失衡的产业链。中国风电产业在2005年《可再生能源法》实施之后,连续4年实现新增装机容量翻番,2008年中国风电装机1221万kW,已占全球总装机的10%,已成为亚洲第一、世界第四的风电大国,仅排在美国、德国、西班牙之后。但是,在竞相上马的风电项目背后,却是微不足道的经济效益,风电产业陷入产能过剩的尴尬境遇。截至2008年底,风电装机容量只占到全国电力总装机容量的1.13%,而发电量更是只占区区0.37%。同时,内蒙古约有三分之一的风电并网项目处于闲置状态;甘肃酒泉已经投运的46万kW风电装机最大发电出力只能达到65%左右。国内风电产业面临的主要问题主要集中在产能过剩、成本过高、机组质量和电网模式制约等方面。
而从风电产业的产业链上来讲,严重失衡。今年上的风电项目都集中在风机制造一端,这是因为我国目前风电场建设的高歌猛进,催生了风电设备的巨大需求,使得风机制造项目一哄而上,造成了风电产业链的结构性失衡,所以我们说风电过热过剩其实指的是风电产业的这种结构性过剩。国内风电整机生产企业超70家,超过全球其他地区风电设备厂商总和。目前,不仅在整机市场上存在着过多企业涌入的状况,在叶片市场也出现了一哄而上的现象。尽管风电大小企业如雨后春笋般成立,在核心技术和关键零部件等方面,生产企业走的却是清一色的引进路线。
②光伏产业国外环保事业的打工仔。国际上新技术的发展与应用,促使太阳能发电成本大大降低,美国工业体系大约在0.21美元左右,这一数值已经相当接近于火电价格的成本。而且成本还将进一步的下降,可以预期不远的将来光伏产业将会迎来一个爆发的增长期。我国光伏产的发展也是随着国外的需求而近年来得到了快速发展,最近5年的年平均增长率在40%以上,其扩展主要在海外市场。按照国家制定的发展计划,至2010年,中国光伏发电的累计安装量将不会超过300MW,因此目前光伏产业的主要市场仍将在海外。
目前国内光伏产业上游多晶硅产业扩张迅猛,价格回落预期强烈,多晶硅行业的暴利时代将逐渐走结束。而且由于金融危机影响了下游光伏需求,许多曾出台庞大扩产计划的多晶硅制造商必将推迟或取消其部分后期项目,近几年将发生无情的洗牌。下游太阳能电池制造业将摆脱多晶硅原料产能瓶颈,行业毛利率将会有所回升。
但是,中国的太阳能电池生产最主要的原料晶体硅,我国矿产储存很少,因此不得不从欧洲和日本高价进口。加工制成太阳能电池后,再返销回当地,这种发展模式无疑等同于担任着国外环保事业打工仔的角色。
③其他产业的发展。在新能产业领域,我国太阳能热水器产业近几年发展迅速,产品推广很快,目前国内太阳能热水器安装总量达到13284万m3,占全球安装总量的70%以上,产业形态也逐步走向成熟。在国际生物燃料产业化风潮的促进下,我国生物燃料产业近年发展很快,2008年中国燃料乙醇产量达到190万t,受粮食产量制约,我国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产。为了扩大生物燃料来源,我国已自主开发了以甜高粱茎秆为原料生产燃料乙醇的技术(称为甜高梁乙醇),并开展了甜高梁的种植及燃料乙醇生产试点。另外,我国也在开展纤维素制取燃料乙醇的技术研究开发,如果农林废弃物纤维素制取燃料乙醇或合成柴油的技术实现突破,生物燃料年产量可达到上亿吨,从理论上讲,我国生物燃料的发展潜力还是很大的,但目前还处于起步阶段,其产业化的进程还很缓慢。总体来讲部分新能源细分产业在国内市场仍未完全启动,虽然目前发展态势来看还不错,但是如果不加快新能源产业领域核心技术的研发与应用,以及加强行业的规范与引导,新能源产业泡沫无疑将会发展成为中国经济将来发展的又一隐患。
2 我国新能源产业发展的技术瓶颈
我国新能源企业的大多规模小,核心技术对外依存度高,关键设备和零部件主要靠引进,企业自主研发能力薄弱。有数据显示我国新能源技术的专利集中在高校和科研院所,这一方面说明我国对于新能源技术研发的投资重点在高校和科研院所,同时又从另一个方面说明我国新能源企业自主研发能力低下,从而制约了我国新能源技术产业化转化的效率和能力。当前我国新能源产业发展的技术瓶颈主要有以下几方面:
①战略产品缺乏核心技术大幅缩减了产业的利润空间。总体来说我国新能源产品的技术水平偏低,而且核心技术多依赖国外。比较有代表性的是光伏产业,目前太阳能的利用的效率主要依赖于电池的性能,而我国太阳能电池生产的上游产品最重要的专用原材料单晶硅基本都靠进口,由于前期生产过快的扩大,竞争变得异常激烈,因为缺乏核心技术,使得我国这些企业的利润大幅下降,后期的发展不容乐观。
②设备与制造技术落后使得新能源产业发展缺乏后劲。这个问题在风电、核电等产业都很突出。风电机组制造技术是风电发展的核心,而目前我国风电整机总体设计和关键零部件设计制造仍是制约我国风电产业发展的瓶颈。目前我国风电建设远远落后于世界发展,其主要原
因是,没有加大力度依靠国内雄厚的机电制造业基础,吸收引进国外先进技术对风电成套设备进行自主开发。随着世界风力发电设备制造水平提高,更大的单机容量已经是全球风能技术发展的趋势。据了解,国外风电机组目前已达到兆瓦级,如美国主流1.5MV,丹麦主流2.0~3.0MV,在2004年的汉诺威工业博会上4.5MV的风电机组也已面世。而迄今为止,我国在这一技术上处于落后位置,尚不具备自行开发制造大型风电机组的能力,且在机组总体设计技术,特别是桨叶和控制系统及总装等关键性技术上落后于欧美发达国家,且机组质量普遍不高,易出现故障,这就使国产设备的竞争力面临严峻的考验。
③新能源并网应用技术滞后形成了新能源的消费瓶颈。我国风电、光伏电站一般处于偏远地带后,电网负荷小,不能满足大规模风电接人的要求,特别是近几年随着新能源发电装机容量的大幅提升必然对电网提出更高的建设要求。典型的例子便是,西北、东北和华北本是我国风电资源相对丰富的地区,但这些地区大部分处于电网产业的末梢,电网基础设施建设较为薄弱,因而难以对当地的风电资源进行充分有效利用。就全国来看,如业内人士所言,我国风电装机容量虽然在2008年底已突破1200万kW,但其中仅有800万kW的装机容量入网发电。将来新能源的发展迫切需要在电网的系统接入、并网技术标准、并网管理等方面开展突破性工作。
3 对策思路
①做好新能源产业发展战略规划,进行超前布局。新能源是一个新兴的产业,我们应该做好超前布局和规划,为新能源产业的发展建立良好的政策环境。政府应该提前进行新能源产业发展的关键技术、共性技术进行攻关从战略上提前布局,只有这样我们的新能源产业才能克服当前发展的核心技术不足的软肋,迎头赶上甚至超越发达国家。
②建立起行业标准,引导规范新能源产业的发展。逐步建立和完善新能源产品的标准体系,以及质量控制体系,选择有特色的创新能力较强的地区,发展新能源产业基地,构建比较完善的产业链,促进新能源产业的积聚式发展。
③加强示范与应用,推进关键技术与产品产业化。氢能,以燃料电池为重点,燃料电池堆、燃料电池辅助装置、燃料电池发动机等技术,开展产业化示范,推动氢能燃料在交通运输方面的应用。重点包括太阳能系统集成和产业化应用,重点支持能够促进光伏发电并网发电,光伏发电的系统技术和关键技术的产业化;围绕成形燃料开展能源作物的育种、繁育等高科技产业化;实施新材料高技术产业化专项等。通过关键技术与产品的示范与应用,从而推动这些技术产品的规模化、商业化,带动新能源产业的发展。
关键词:信息技术;多元智能;教育
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0106-02
一、问题提出
多元智能理论(Multi-Intelligences,简称MI理论)是由美国哈佛大学著名心理学家和教育家霍华德·加德纳(H.Gardner)教授于1983年首先提出。加德纳认为,人类至少有8种智能,即言语语言智能、数理逻辑智能、音乐节奏智能、视觉空间智能、身体运动智能、人际交往智能、自我认识智能和自然观察智能。这8种基本智能彼此既联系又相互独立,每种智能都由不同的核心组成,并以不同的形式得以表现和发挥。加德纳指出,智能受社会文化背景的影响。加德纳还指出,智能还是创造性地解决问题和制造产品的能力,具有创造性。多元智能理论的提出,将人们的教育视野向人的发展可能性聚焦,通过开发人的潜能塑造人的健全人格,达到提高人的素质的目的。多元智能理论把开发学生的多种智能作为教育的宗旨,认为学校教育的一个重要功能就是要促进每一位学生多元智能的发展。因此,我国的学校教育在信息技术环境下应该怎样向学生展示多方面的智力领域,怎样开发学生的多元智能,促进学生的全面发展和个性的充分展示,是我们教育工作者应该思考的。
二、信息技术环境下学生多元智能的开发
1.利用信息技术创设多元化教学情境,促进学生多元智能的发展。丰富的学习环境对于学生的多元智能发展至关重要。既然学生的智能是多元的,那么环境也应当提供各种智能得以表现的机会和条件。因此,教育应当为每一个孩子搭建平台,创设情境,开发他们的各项智能,使他们的智能形成优化的结构。在传统的教育环境中,学生的学习环境只涉及语言、数理逻辑、音乐、身体运动等方面,对于空间智能、社交智能和自我认识智能则没有足够的展现与发展的环境。以多媒体计算机及网络为核心的信息技术正好能为多元智能的发展创设这样一种适应性、触发性和诱导性的学习氛围,以此激发和强化学生多元智能的发展。在信息技术构建的情境中,学生既可以利用多媒体计算机进行文字处理、数据分析、作图绘画、电脑谱曲、多媒体创造,使学生的言语语言智能、数理逻辑智能、音乐节奏智能等多种智能得以发展,还可以应用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术创造和展示各种虚拟现实的学习情境,开展学习,模拟活动,使学生的视觉空间智能、身体运动智能以及自然观察智能得到充分的发展。
2.通过计算机支持的协作学习,促进学生人际交往智能的发展。人际交往智能在当今信息社会中变得越来越重要。教师应通过给学生提供合作完成任务的机会以发展这种能力,因为只有在共同的工作中学生才可以学会分担责任,倾听别人的意见,与他人协商,在竞争基础上的合作等,从整体利益出发进行合作,欣赏合作者的特别贡献等。应用信息技术,就可创设这样一个有利于沟通、交流、合作的学习情境。计算机支持的协作学习在计算机网络通讯工具的支持下,教师可利用开放、共享、交互的信息化资源,为学生创设开放、探究的学习情境,引导学生进入主动探求知识的过程;学生可突破地域和时间的限制,进行同伴互教、小组讨论、小组练习、小组课题等合作性学习活动。通过计算机支持的协作学习可以在学习过程中培养学生的合作意识、协作能力和责任心,从而有效地促进学生的人际交往智能的发展。
3.利用信息技术设计综合实践活动,有效激发学生多种智能协调发展。加德纳的多元智能理论认为智能是一系列解决现实生活中实际问题的能力,发现和解决新问题的能力,对自己所属文化提供有价值的创造和服务的能力。这种能力实际上是多种智能的组合。因此,在教学过程中,重要的是设计一些让学生感到有意义的综合实践活动,激发他们的多种智能的组合。而基于网络的研究性学习与此是相吻合的。基于网络的研究性学习是指运用网络优势,在教学过程中创设一种类似科学研究的情境和途径,学生在教师指导下,从自然、学习和社会生活中选择并确定研究课题,用类似科学研究的方法,主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动。首先,研究性学习课题,往往跨越学科界限,课题所涉及的问题总是要包含多方面领域的知识,超出了单一智能的范畴,需要学生充分调动和发挥各种智能,根据自己已有的知识、兴趣、爱好、智能强项等不同的情况选择自己感兴趣的研究课题。其次,在研究性学习的实施中,学生自己分析任务和条件,设计活动方案,选择研究方法,通过Internet查询网上信息资源,以同伴协作方式解决问题等。在整个学习过程中,学生不仅需要运用各种基本的信息技能,还要组合使用不同的技巧和智能开展学习活动,从而促进学生多元智能的组合和发展。
4.通过整合,增进学生优势智能的发展。整合包括两个方面。一是信息技术和课程整合。通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程,营造一种理想的教学环境,以实现一种能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的新型学习方式,从而把学生的主动性、积极性调动起来,以此培养学生的创新精神与实践能力。而培养学生的多元智能,也就是着重培养学生的创造能力,即解决现实生活中实际问题的能力和创造社会需要的物质产品和精神产品的能力。因此通过信息技术和课程的整合,可以有效地开发和培养学生的多元智能。二是信息技术与多元智能发展的整合。这种整合的思路就是把多元智能的特点与相关的教育技术结合起来,并在实际的教学中予以实施,以此增进学生优势智能的发展。例如,对于那些具有音乐节奏智能优势的学生,他们所具有的智能特点是对音乐的基本要素如节奏、音调、音色和旋律等表现出敏感,对环境中的声音刺激特别是音乐刺激能够作出灵敏的反应。根据这个特点,教师既可以设计针对音乐节奏智能的课程,使用一些音乐文化辅导软件、唱歌软件等,可以增进他们优势智能的发展,还可以使用音乐节奏智能作为教学的手段,激发学生的学习兴趣,作为缓冲剂减缓学生的学习压力,进而帮助学生进入愉快学习、有效学习的境界,同时也增进了学生音乐节奏智能的发展。
5.通过多元评价,促进学生自我认识智能的发展。多元智能理论认为,每个人的智能结构和认知过程都不相同,所以传统的标准化考试的批评家方式难以了解学生在认知上的个别差异。教师在多元智能的素质教育中,应该从实际生活和学习情况出发,从多方面观察、记录和了解每个学生的智能强项和弱项,重视每个学生的个别化智能发展。评价或测验的目的不应该是对学生分类和排名,而应该是为了促进学生的自我认知,让他们做得更好。同时也是为了帮助教师和家长认识和了解学生的学习特点和学习需求,并采取适当的措施帮助每位学生充分发展自己的智能,帮助他们实现富有个性特色的发展,为他们提供一条建立自我价值感的有效途径。应用信息技术,有助于创建多元智能的评价体系,开展多元智能的测评,并且在评价的过程中促进学生自我认识智能的培养。一方面,可以通过多媒体计算机进行情境创设,现实虚拟,使教师能够在学生的作品创意、建模、创作、操纵、自我评价等过程中,较全面地对他们的多元智能进行测评。另一方面,信息技术可作为多元智能发展的评价工具,注重对学习过程和结果的评价。如各种基于计算机的多元智能测评软件系统,可以忠实地记录学习主体的学习过程、时间、方式和结果,并且可以给学习主体提供信息反馈。在这种评价过程中,学习主体可以借助计算机软件系统的信息反馈,帮助学习主体阐释和表达所学知识,帮助学习主体反思所学内容与学习过程,支持学习主体建构个性化的知识系统体系以及支持学习主体进行创造性思维养成等。
综上所述,多元智能以其显著的多样性、差异性、独特性、情境性、社会文化性和创造性给当代教育提出了一个全新的课题,而现代信息技术可以为完成这一重大课题的有效性提供保障。因此,在信息技术环境下,开发学生的多元智能,对于促进素质教育的实施和造就面向21世纪的高素质、创新型人才,具有重要的实践意义。
致谢:本项目研究得到心理学教授黄远春老师的指导,在此表示感谢。
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