生態(tài)與能源 國際視野中國戰(zhàn)略前沿探索 生態(tài)設(shè)計(jì)戰(zhàn)略發(fā)展新能源綠色生態(tài)經(jīng)濟(jì)剖析聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)
全書共11章,分別是:智慧能源的大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及連接;發(fā)達(dá)國家可再生能源生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)借鑒;能源與環(huán)境科學(xué)的前沿趨勢;關(guān)于全球碳不均衡以及氣候變化適應(yīng)性和減緩;模擬和檢測國民幸福指數(shù)及生態(tài)可持續(xù)性;水資源保護(hù)的生態(tài)學(xué)意義與新能源技術(shù)應(yīng)用;新能源與未來智能交通技術(shù)探索;城市化對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響與城市可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)型;未來能源系統(tǒng)展望:從資源能源到智慧能源;生態(tài)經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展的可持續(xù)智慧氣候農(nóng)業(yè);生態(tài)修復(fù)的景觀空間格局研究及設(shè)計(jì)。
本書就生態(tài)能源領(lǐng)域面臨的主要問題與挑戰(zhàn)以及潛在的應(yīng)用,提出了許多前瞻性的科學(xué)問題、發(fā)展趨勢、預(yù)警、風(fēng)險規(guī)避、挑戰(zhàn)和機(jī)遇等建議,為學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界提供了前沿的研究方案和思考。本書的探討成果,將有助于逐步建立起生態(tài)能源領(lǐng)域的科技思想平臺,為社會各方面決策者、科學(xué)技術(shù)研究人員、產(chǎn)業(yè)界與經(jīng)濟(jì)界提供獨(dú)到的參考建議。
生態(tài)與能源科技前沿:
挑戰(zhàn)與機(jī)遇
21世紀(jì)以來,中國城市
化進(jìn)程發(fā)展迅速。由于中國
人口基數(shù)大,城市群和超大
型城市很多,因此,中國城
市化發(fā)展相關(guān)主題成為了近
年的研究熱點(diǎn)。中國的經(jīng)驗(yàn)
、中國的問題、中國所面臨
的挑戰(zhàn),對世界其他國家來
說,也有非常重要的參考價
值。
在此背景下,2018年6月
12-13日,中國科學(xué)技術(shù)協(xié)
會主辦,中國國際科技交流
中心策劃、組織和承辦了這
次生態(tài)與能源發(fā)展前沿圓桌
會議。會議共邀請到海內(nèi)外
相關(guān)領(lǐng)域?qū)<摇W(xué)者11人,
就7個生態(tài)議題及其前沿研
究展開交流探討。本次會議
的學(xué)術(shù)召集人包括:中國工
程院院士、水文學(xué)及水資源
學(xué)家王浩,歐洲科學(xué)與藝術(shù)
院院士、瑞典皇家理工學(xué)院
和梅拉達(dá)倫大學(xué)教授、國際
能源期刊《應(yīng)用能源》
(Applied Energy)主編嚴(yán)
晉躍,2015年普利高津金
獎獲得者、美國加利福尼亞
大學(xué)河濱分校生態(tài)學(xué)終身教
授、國際生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展
研究中心主任李百煉,以及
國際生態(tài)城市建設(shè)理事會秘
書長、生態(tài)學(xué)家、北京博大
生態(tài)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院院長伍
業(yè)鋼。各學(xué)術(shù)召集人借助自
身學(xué)術(shù)成就、聲望和資源,
促成該領(lǐng)域頂級專家齊聚一
堂,共享前沿研究成果,碰
撞學(xué)術(shù)智慧火花。
參會的專家學(xué)者還有澳
大利亞社會科學(xué)院院士、澳
大利亞國立大學(xué)克勞福德(
Crawford)公共政策學(xué)院生
態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家和公共政策教授
兼副院長羅伯特·科斯坦薩
(Robert Costanza),新
加坡工程學(xué)院院士和英國能
源研究院院士、新加坡國立
大學(xué)機(jī)械工程系教授兼能源
研究所執(zhí)行總監(jiān)鄒邵強(qiáng)
(Siaw-Kiang Chou),歐
洲科學(xué)與藝術(shù)院院士、魯爾
大學(xué)波鴻分校碳封閉循環(huán)經(jīng)
濟(jì)研究部主任羅蘭·斯潘
(Roland Span),國際能
源研究期刊《焦耳》
(Joule)主編菲利普·埃爾
斯(Philip Earis)博士,奧
地利生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家克勞斯·
胡巴切克(Klaus Hubacek
)博士,清華大學(xué)及英國南
安普頓大學(xué)教授吳建平,中
國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
研究員、第三世界科學(xué)院(
發(fā)展中國家科學(xué)院,TWAS
)院士、歐洲科學(xué)院
(Academia Europaea)外
籍院士呂永龍。
這次生態(tài)與能源圓桌會
議雖然規(guī)模不大,但是代表
性很強(qiáng),有多位來自亞洲、
北美洲、歐洲、大洋洲的生
態(tài)與能源領(lǐng)域的權(quán)威專家。
會議緊密圍繞聯(lián)合國2030
年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),以建立
“促進(jìn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的伙伴關(guān)系”
為宗旨,以解決全球和中國
能源與生態(tài)環(huán)境問題為目標(biāo)
。會議對涉及生態(tài)與能源各
方面相關(guān)的議題——從大數(shù)
據(jù)到人工智能,從環(huán)境影響
到生態(tài)修復(fù),從能源開發(fā)到
可持續(xù)利用,特別是儲能以
及今后對能源的各種應(yīng)用—
—都進(jìn)行了十分廣泛的討論
。
此次圓桌會議就生態(tài)與
能源領(lǐng)域面臨的主要問題與
挑戰(zhàn)以及潛在的應(yīng)用提出了
許多前瞻性的,針對科學(xué)問
題、發(fā)展趨勢、預(yù)警、風(fēng)險
規(guī)避、挑戰(zhàn)和機(jī)遇等的建議
,為學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界提供了最
前沿的研究方案和思考。會
議的探討成果將有助于逐步
建立起生態(tài)與能源領(lǐng)域的科
技思想平臺,為決策者、科
技界、產(chǎn)業(yè)界與經(jīng)濟(jì)界提供
獨(dú)到的參考建議。
與此同時,國內(nèi)外生態(tài)
與能源領(lǐng)域的專家對怎樣實(shí)
現(xiàn)人民對美好未來向往的具
體目標(biāo)做了詳細(xì)討論,從生
態(tài)和能源方面提出了非常具
體的建議。專家提出了多個
發(fā)展中國家的評價指數(shù)對
GDP指數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充,如GPI
指數(shù)、幸福指數(shù)、生態(tài)文明
指數(shù)等,這對中國和各發(fā)展
中國家的生態(tài)文明建設(shè)將有
非常具體的、可以檢測的、
可達(dá)到的指導(dǎo)意義,是一個
很有操作性的可實(shí)施的指數(shù)
體系。這對中國發(fā)展政策與
發(fā)展目標(biāo)的落實(shí)都有具體的
幫助。
中國的發(fā)展速度和增長
速度在世界上是比較快的,
特別是在城市發(fā)展方面。大
家對中國問題的討論也體現(xiàn)
在對中國生態(tài)與能源問題的
關(guān)注上,這也是這次會議聚
焦的重點(diǎn)。因此,不管從城
市的角度還是國家的角度,
中國給全球提供的經(jīng)驗(yàn)在生
態(tài)方面以及與生態(tài)有關(guān)的能
源方面都是非常重要的。
為了擴(kuò)大生態(tài)與能源圓
桌會議的影響,并鞏固會議
的成果,11位參會專家就會
議討論內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),提
出了一些具體對待中國和國
際上生態(tài)與能源發(fā)展的決策
性的、頂層設(shè)計(jì)的意見,把
會議討論的成果推向世界,
把中國面臨的挑戰(zhàn)、中國解
決問題的思路也推向世界,
使本次生態(tài)與能源圓桌會議
的成果得到更廣泛的認(rèn)可,
對未來生態(tài)與能源的發(fā)展和
研究都有很大的指導(dǎo)意義。
作為本次圓桌會議的召
集人,我希望中國科學(xué)技術(shù)
協(xié)會能夠建立和鞏固類似這
次論壇的這種創(chuàng)新性的形式
和機(jī)制。希望通過這樣的會
議對全球的生態(tài)與能源發(fā)展
、全球面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇,
以及對未來研究發(fā)展提出一
些政策性、研究性的意見。
因此,這一次圓桌會議不但
對中國,對世界也將會產(chǎn)生
很大的影響。我也希望政府
管理者、科技工作者、企業(yè)
家、關(guān)注生態(tài)與能源科技的
學(xué)者和讀者,從本書展示的
生態(tài)與能源的發(fā)展前沿,以
及人類所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
中得到啟發(fā)與啟示,這也將
是本次圓桌會議最重要的成
果之一。
張建生 博士
伍業(yè)鋼,博士,為北京東方園林生態(tài)城市規(guī)劃院院長、主任生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家,同時兼任國際生態(tài)城市建設(shè)理事會秘書長、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會第八屆全國委員、“未來地球計(jì)劃”中國國家委員會委員、國際英文學(xué)術(shù)雜志《Ecological Processes》的執(zhí)行主編。
伍業(yè)鋼博士曾被聘為美國卡諾集團(tuán)公司生態(tài)學(xué)高級顧問、美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室博士后研究員,并曾參與艾維格萊濕地生態(tài)系統(tǒng)、密西西比河流域生態(tài)系統(tǒng)、墨西哥海灣生態(tài)系統(tǒng)等美國三大流域生態(tài)修復(fù)工程的模型研究項(xiàng)目。伍業(yè)鋼博士的研究興趣包括植被生態(tài)學(xué)、森林生態(tài)學(xué)、濕地生態(tài)學(xué)、火生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)等;已發(fā)表中英文論著、論文六十余篇。其中包括《大壩對生態(tài)和環(huán)境的影響》、《生態(tài)復(fù)雜性與生態(tài)學(xué)未來之展望》、《生態(tài)學(xué)未來之展望:挑戰(zhàn)、對策、戰(zhàn)略》、《生態(tài)智慧》等論著。
引言
引言參考文獻(xiàn)
1 智慧能源的大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與互聯(lián)
1.1 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢與互聯(lián)
1.1.1 什么是數(shù)字化?
1.1.2 互聯(lián)的全球發(fā)展趨勢
1.1.3 數(shù)字化技術(shù)的市場投資
1.1.4 數(shù)字化技術(shù)與策略的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
1.2 能源供需現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.2.1 數(shù)字化重塑傳統(tǒng)電力部門結(jié)構(gòu)
1.2.2 數(shù)字化能源電力系統(tǒng)
1.2.3 基于區(qū)塊鏈的P2P能源交互
1.3 安全問題與技能發(fā)展
1.3.1 網(wǎng)絡(luò)安全
1.3.2 隱私安全
1.3.3 經(jīng)濟(jì)影響
1.4 政策引導(dǎo)方面的相關(guān)建議
1.4.1 建立專業(yè)知識技能體系
1.4.2 合理有效的數(shù)據(jù)訪問
1.4.3 建立靈活性
1.4.4 注重整體的系統(tǒng)效益
1.4.5 提供公平的競爭環(huán)境
1.4.6 互相學(xué)習(xí)
1.5 東南亞國家聯(lián)盟(ASEAN)智慧城市網(wǎng)絡(luò)
參考文獻(xiàn)
2 基于德國可再生能源發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)借鑒
2.1 德國可再生能源的發(fā)展
2.2 可再生能源與碳排放
2.3 可再生能源的選擇
2.4 可再生能源的挑戰(zhàn)
2.5 可再生能源與智能電網(wǎng)
2.6 可再生能源的未來發(fā)展趨勢
參考文獻(xiàn)
3 能源與環(huán)境科學(xué)的前沿趨勢
3.1 能源擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性和資源可用性
3.2 政策引導(dǎo)能源可持續(xù)發(fā)展
3.3 經(jīng)濟(jì)活動與能源關(guān)系
3.4 解決人口問題,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展對策
參考文獻(xiàn)
4 全球碳不均衡及氣候變化的適應(yīng)與減緩
4.1 全球收入增長的不均衡與環(huán)境影響
4.2 影響碳排放的因素
4.2.1 城市化
4.2.2 家庭消費(fèi)
4.2.3 生活方式
4.2.4 飲食改變
4.2.5 人口結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型
4.3 消除極端貧困與減緩全球氣候變暖
4.4 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
5 聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)與可持續(xù)福祉的模擬檢測
5.1 聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)
5.2 可持續(xù)發(fā)展模型的建立
5.2.1 模型如何建立
5.2.2 模型建立與生態(tài)關(guān)系
5.2.3 流程分析法
5.2.4 多角度綜合模型
5.2.5 綜合模型
5.3 幸福指數(shù)
5.3.1 幸福指數(shù)和國民幸?傊
5.3.2 “GDP”不是唯一標(biāo)準(zhǔn)
5.3.3 生態(tài)系統(tǒng)與幸福感
5.3.4 GDP與GPI
5.3.5 中國的現(xiàn)狀
5.4 未來世界是什么樣的?
5.5 幸福經(jīng)濟(jì)“WE”與幸福經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟“WEA”
參考文獻(xiàn)
6 生態(tài)流域與水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)
6.1 生態(tài)流域的基本概念
6.2 “去極值化”和“系統(tǒng)治理”是生態(tài)流域建設(shè)的重要思路
6.3 生態(tài)流域建設(shè)主要措施
6.4 生態(tài)流域的評判
6.5 生態(tài)流域建設(shè)理念的沿革
6.6 結(jié)語
參考文獻(xiàn)
7 新能源與未來交通
7.1 中國和世界新能源汽車市場的發(fā)展趨勢
7.1.1 中國新能源汽車市場發(fā)展趨勢
7.1.2 世界新能源汽車市場發(fā)展趨勢[根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)的預(yù)測]
7.2 三類新能源汽車
7.2.1 純電動汽車
7.2.2 混合動力汽車
7.2.3 燃料電池汽車
7.3 未來交通
7.3.1 社會變革和社會公平性得到充分體現(xiàn)
7.3.2 擁堵和出行安全等問題將得到有效解決
7.3.3 將帶來社會分工和財(cái)富的重大變革
7.4 未來發(fā)展的研究熱點(diǎn)
7.4.1 EV 電池
7.4.2 太陽能智慧道路
7.4.3 太陽能與無線充電公路
8 城市化及其對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響:城市可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)型
8.1 城市化的主要挑戰(zhàn)
8.2 案例研究:北京及其周邊區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)
8.3 轉(zhuǎn)型為城市可持續(xù)發(fā)展
8.4 生態(tài)城市與綠色建筑
參考文獻(xiàn)
9 未來能源系統(tǒng)展望:從資源能源到智慧能源
9.1 WHEN:能源系統(tǒng)正處于轉(zhuǎn)型期
9.1.1 資源轉(zhuǎn)變
9.1.2 技術(shù)創(chuàng)新
9.1.3 投資與市場
9.1.4 能源供需關(guān)系和能源負(fù)荷
9.2 WHY:能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動因素
9.3 HOW:能源系統(tǒng)的多維性
9.4 WHAT:未來能源系統(tǒng)的展望
9.5 汽車革命與交通、能源、城市協(xié)同發(fā)展
9.6 數(shù)字化:能源的新時代
參考文獻(xiàn)
10 生態(tài)經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展的可持續(xù)智能氣候農(nóng)業(yè)
10.1 糧食安全與氣候變化
10.2 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響
10.3 生態(tài)多樣性對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示
10.4 智能氣候農(nóng)業(yè)
11 生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與景觀設(shè)計(jì)
11.1 礦山生態(tài)環(huán)境問題和推進(jìn)綠色礦山建設(shè)
11.1.1 礦山土地?fù)p毀及生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀分析
11.1.2 如何推進(jìn)綠色礦山建設(shè)
11.1.3 綠色礦山建設(shè)需要注重經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益相統(tǒng)一
11.2 流域水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的重點(diǎn)問題分析及提升策略
11.2.1 問題與挑戰(zhàn)
11.2.2 策略與機(jī)遇
11.3 水流域雨洪管理及海綿城市建設(shè)
11.4 水流域生態(tài)修復(fù)與濕地設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)