（Ⅰ）新能源利用

　　同其他发展中国家一样，对生态建筑和生态示范区重要性认识和对全球以及本国环境问题的认识，我国也经历了一个过程。如没有对环境问题的深刻认识，根本谈不上对生态建筑的研究和探索。真正对环境问题进行科学的认识并予以足够的重视不过是改革开放以后近二三十年的事。我国对生态建筑的研究与实践，至少比发达国家晚了10~20年。早在1972年联合国就在斯德哥尔摩召开过第一次人类环境会议，说环境问题是发达国家的事，我们面临的是发展问题。我国代表团的发言除了谈及政治问题外，观点与其他发展中国家也差不多。这次会议对如何解决环境问题几乎没有能提出切实措施，只是就环境污染谈环境污染，没能让社会经济发展联系起来，因此找不到解决问题的出路。1972年的会议只是暴露了环境问题，没能找出问题的根源和责任，因而也就不能解决问题。可是20年后1992年同样由联合国在里约热内卢给予充分的重视。发达国家和发展中国家一致认识到环境问题对人类生存与发展的严重威胁以及问题的紧迫性，联合国第一次这样多的国家--183个国家，坐到一起来讨论如何解决全球面临的环境问题，不仅扩展了对环境问题认识范围和深度，而且把环境问题与经济、社会发展联系到一起，探讨它们之间的相互影响和相互依托关系，是人类认识上的一次大飞跃。世界上纷繁的环境问题，除了自然界的变化和灾害外，可以说全部来自经济和社会的发展，只有正确协调它们之间的关系，才有可能求得问题的解决。找到环境的根源，也就是找到解决问题的钥匙。把"可持续发展战略"写进了所有会议文件，这就意味着走经济、社会性环境协调发展的道路，是人类的正确选择，是促进经济、社会持续发展的康庄大道。 这次会议首先找出环境问题产生的根源和责任，因为责任不明就互相推诿，难以真正解决问题。主要责任直接或间接来自发在国家，这是历史事实。发达国家承认了这一事实。在环发大会上通过的《气候变化框架公约》和《21世纪议程》中都明确规定了筹集环境基金的渠道和数额，明确工业发达国家每年拿出占国民经济0.7%的资金，即1250亿美元，帮助发展中国家进行环境治理。发达国家原则上接受这一规定。发展中国家并非是被恩赐者，根据联合国计算，为了和保护环境，发展中国家每年需要6000亿美元的资金。扣除发达国家提供的1250亿美元80%的费用要发展中国家自己筹集解决。发展中国家的大多数环境问题是对发展与环境问题处置不当造成的。而且还呈发展上升趋势。通过先后两次会议的比较，说明国际社会及世界各国的领导人在70到90年代这二十年间对环境问题的认识有根本的飞跃。国家领导人的认识对于国家的治理、方针政策的制定及发展战略的抉择起决定性作用。

　 　1. 新能源利用

　　我国自70年代中粉碎四人帮、拔乱反正后，党和国家领导人号召并领导全党、全国人民把精力集中在经济建设上，实行改革、开放政策，明确"科技是第一生产力"的思想。全国人民意气风发、解放思想，沿着党中央三中全会制定的政治路线前进，各领域的科学研究、人才培养逐步得到恢复，并跟踪国际科学动态，结合国情，奋起直追，稳步前进。"生态建筑"这个词当时还属外语，在国内并未普及，节能倒是深入人心。根据我们记忆，我这个领域的起步是从70年代末抓农村的沼气利用起步的。接着，80年代初便开始了太阳能热水器和被动式太阳能取暖的农村太阳房试验。由此太阳能热水器很快地发展成为一个产业，技术逐步成熟，不仅用于农村，也用于城市住宅。随着太阳能利用的推广，节能与其他可再生能源的利用研究也开展起来。与此同时，80年代初生态农业和生态林业的试点工作也迅速铺开。经短短10年左右的时间，具有中国特色的生态农业得到了迅速的进展，下面将这三方面情况作一扼要回顾。

　 1）沼气利用

　　沼气是解决农村能源的重要组成部分。发达国家的农村主要使用石油、石油液化和电力，是所谓的"石油农业"。而广大第三世界国家，占世界人口的1/3，有15亿人使用柴草、秸秆、粪便来作为生活的取暖燃料。根据联合国统计，当时燃料在世界木材消费量48亿立方米中占63%，发展中国家的木材消费量中82%是用作燃料。可见真正的能源危机是在农村，是在第三世界中，是在广大的、比较贫困的人民中。因此邓小平同志提出：沼气利用是个战略问题，是个世界性问题。当时全国1亿7千万农户中严重缺烧户占47.7%，即约8千万户全年缺烧3~6个月。农村大约全年要烧掉4亿多吨秸杆，折合为2亿2千万吨标准煤，还有几千万立方米的木材和大量的性畜粪便。这些生物能直接燃烧转换率是很低的。秸杆的转化率只10%、粪便18%、薪柴15%。而沼气的热效率可达到60%。烧秸杆把大量的养分都烧掉了，只用了热能，这是很大的浪费。农村的生活用能主要靠秸杆，这是引发生态环境恶化、森林破坏，草原退化、土地有机质减少、水土流失的重要原因。当时我国每人年耗能只有0.6吨标煤。国外现代人最低标准是1.6吨，而我国农村平均只有0.4吨。当时农村用能数量大，全由国家供应，要5亿吨煤，而全国当时才生产6亿多吨。因此要采用多种途径来解决农村能源问题。新能源有七种，即沼气、太阳能、薪炭林、小水电、地热、风能、潮汐能。我国幅员辽阔，各省自然资源条件各不相同，但从具有一定普遍性且能大量、有效地应用来说，一是沼气、一个是薪炭林，还有就是小水电。全国有三百多个县主要是靠小水电、但小水电受地域限制，季节性也较强；太阳能间断性还有一个贮能问题；风能也是有间为性、地区性，风能太大太小都不好，投资也经较多；潮汐能只是局部地区可搞；地热全国二、三千个点，地区性强，打深井也比较贵，怕以从普遍意义上讲，生物能中沼气和薪炭林更具有普遍意义。发展沼气比较适合我国国情，是更普遍、更有效地解决我国农村能源的途径。首先我国南方16个省，10度以上的平均温度都在八个月以上，搞得好的终年都可使用；第二，我国的沼气原料资源很丰富，家家户户有厕所，多数农户都养猪，有的不养牛，羊，兔秸杆和青草原农村，几乎到处都有；第三，农村主要施用有机肥，秸杆有于沼气池可节约燃料，又可增加肥料，还有益于清洁卫生；第四，沼气池在经济上、材料上都是可行的，10立方米的沼气，半吨水泥就可解决。解决农村能源的方针是因地制宜、多种途径、互为补充、小型为主，讲求实效、综合利用。中央如此重视沼气建设，是从全国、全局考虑的结果。它对国家、集体、个人来说都是最大的节约。

　　国务院、国家科委、国家农委及农业部的领导同志都出席了1981年5月召开的"全国沼气工作"会议。当时全国已有656万个沼气地，其中1979~1980年全国新建沼气池143万个，成功率一般在95%以上，有的地方达到100%，如湖北省沔阳县1980年新建成池4739个，成功率就达100%。各地培训了大量的技术人员。搞沼气建设也走过一些弯路，主要是"左"的影响，按主观的行政命令，搞群众运动的方式一哄而上，只提出沼气"化"的口号，不按科学规律办事，不认真讲究质量。四川沼气池的数量是全国之冠，但有半数的沼气池没有投入使用，反而败坏了沼气的名声，后来总结了经验教训又重新建。1980年全省新建20万个，绝大部分达到一次成功。看来什么事大轰大嗡，一下子就上，没有在技术上、干部 做好准备，农村群众的文化水平和科学技术知识缺乏，这是注定的要失败的。历史教训应当汲取。当前在开发大西北退耕还林的做法要切实避免这种倾向，但据说也已发生类似的情况。不尊重科学规律不可避免会自食其果。目前中国南方农村，除了已经富起来的或在大城市近郊的农村，还是坚持用沼气，当然设备、设施比起初期推广时期有了很多改进。家用沼气较早有了标准图及科普小册子，全国各地创造了多种多样的池型结构，有圆形、球形、椭圆形、方形池，有水压式、分离浮罩池和气袋式池等等。

　　有的农村还建有沼气动力站。四川绵阳的资料说明，每百立方米有效容积的大沼气池，年产沼气1000~2000立方米，节约柴油400~1000公斤。但当时因为沼气池的装料不足、沼气柴油机上缺少调速装置、机手的技术不够熟练、管理制度不够健全等等原因，使得多数动力站实际节油率只能达到40~50%。 利用沼气的厌氧发酵技术，处理小城镇制革厂、酿酒厂、制药厂、食品厂的三废在当时是成功的，既起到环境保护作用，又得到廉价能源。四川荣县酒厂每天要排放120~140吨废糟。1975年至1977年曾被迫停产八个月，减少产值至少130万元。1978年建成200m3的沼气池，使污染成害的废糟经过沼气发酵，成为优质肥料。接着又在1979年建成沼气发电站一座，装有3台120千瓦的发电机组轮流发电，效益愈加显著。1980年全产沼气58.8万立方米，价值3.5万元，按6分钱1立方米计，盈利1.76万元，全年发电21.64万度，节油率 83.9%，节省电费0.78万元。还用沼气开动三辆卡车运送沼气肥9万吨下乡，供附近210个生产队使用，节油1.048万公斤，价值0.77万元。

　　当时全国建成沼气动力站792处，9107匹马力，小沼气电站1093处，装机容量9千瓦，广泛用于农村产品加工，发电、抽水等。优点是投资少，建设周期短，节约柴油用量。江苏、浙江研制成纯烧沼气的动力机，可以不用柴油。沼气红外线炉用于烘干农作物，雏鸡孵化、温室加温等，浙江省用沼气烘谷40万斤。利用沼气肥养鱼，有些地方也取得较好效果。浙江、江苏、广东推广用沼气沉渣培养蘑菇，成为农业多种经营的一个重要的门路。这比用牛粪培育蘑菇每平方米增产55.5%。

　　一举多得沼气利用，是根据我国的具体国情、依靠群众自力更生艰苦奋斗走出的路子，其经验是扎实可贵的，不仅在中国可以推广，第三世界也可以加以仿效。在发展沼气上，我国是在世界上领先的。它并非高技术，而是一种非常切合实际、有中国特色，在农村中行得通、切合群众需要、符合中国农村经济水平、符合生态原则适用技术。因此在中国农村现代化过程中一定阶段、一定时期内非常具有生命力。沼气技术的科研、运用与推广，虽是20年前的历史，但温故而知新，由于它符合中国事物发展的规律，许多经验仍然值得记取。

　　2）太阳能利用

　　我国继抓了沼气利用以后，随即开展太阳能利用，进而扩展到节能、节地和各种可再生能源的利用。科学研究工作多起始于各高等建筑学院校，如清华大学和天津大学在北京大兴县各建造了一幢利用当地材料，造价较低廉，切合农村经济条件的被动式太阳能采暖的太阳房。经过昼夜不断进行仪器测试，取得有科学参考价值的数据，进行了不同做法的比较分析，取得可喜的成果。接着引进了国际合作，由德方出资、用德方提出的方案建造一些两层楼的被动式太阳房作为生态村的试点，研究进一步扩展到全面的建筑热工、节能研究，特点也是紧密结合生产实践来进行。美国麻省理工大学（MIT）在本世纪初就开始研究太阳能利用，1947年又建造了一幢采用外墙蓄热取暖的住宅。石油危机以后对这项研究的重要性重新认识。据载，1975~1976年对太阳能利用的投资由1994年的1300万骤增到2亿美元，利用太阳能住宅也从几栋增至几千栋。努力的目标是开发新能源替代石油能源。国际上有一批建筑师致力于开发以风能、水能、生物和太阳能为基础的地方性适用建筑技术的能源系统。无数研究小组开始了生态住宅的试验，形成一个热潮。我国起步研究时间较晚，但由于国家重视，发展迅速。太阳能研究的发展过程不再细说。总之，我国幅员辽阔，太阳能资源十分丰富，每年中国陆地接收太阳能辐射总量相当于24,000亿号码标准煤，从全国太阳年辐射的总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕北、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南、广东、福建、海南、台湾部分地区的太阳能辐射总量很大，全国2/3以上地区年日照大于2000小时，年均辐射量5900兆焦耳/平方米，具有利用太阳能的良好条件。尤其是青藏高原，平均海拔高度在4000米以上，大气层薄而清洁、透明度好，而且纬度低、日照时间长。自1992年联合国环发大会后，1995年国家计委、科委、经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》（1996~2010），有力地推动了我国太阳以事业的发展。

　　太阳能利用包括光热利用、光电利用和光化学利用等，其中前两者的应用更为普遍，尤以光、热所利用为最。太阳能的热利用是太阳的辐射能转换为热能，我们熟悉的太阳灶、太阳能热水器、太阳能温室都已应用得相当广泛。太阳能光电转换主要是应用太阳能电池。利用太阳能化学作用则可治理环境，如去除空气和水中的污染物，培育能源作物等。就建筑而言，最有发展前景的技术是太阳能温室、太阳能热水器和今后的太阳能光电技术。太阳能也有两个主要缺点：一是能源密度低；二是其强度受季节、气候地点的影响，不能维护常量。这两大缺点大大限制了其有效利用。而且其技术尚未达到十分成熟的阶段，投资成本还较高，而相应的能源工业法规、标准、基础设施相对滞后，公众对太阳能的认识不足，等等，短期内还不能使其得到最大限度的利用。

　　我国太阳灶的展，至今已累计推广14万余台，居世界首位。1983年以来在设计理论、系列灶型研制、测试方法、技术标准等方面取得突破性进展。目前已定型生产的太阳灶有10多种，反射面积约1.6~2.5m2，功率从70瓦到1.2千瓦。具有一定中国特色的太阳灶，在国际太阳能应用领域中已有较大的影响。目前我国最有发展前景的太阳能利用技术是太阳能热水技术，太阳光温室技术和太阳能光电技术三方面。

　l 太阳能热水技术

　　中国太阳能热水器发展很快，到1996年底，全国累计拥有量已达500多平方米光采光面积。目前中国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国，全国生产厂家几乎上千。云南如今已成为中国最大的利用太阳能省份，太阳能利用成为云南生机勃勃的新兴能源产业。目前云南省有近200家太阳能热水器厂，每年生产太阳能热器40多万m2,皆属平板式，产品畅销西南、西北地区，还销往东南亚各国。昆明新迎太阳能设备厂与建筑企业合作，已经生产安装太阳能热水器十多万平方米，每年节电2500万千瓦·小时。按此推算，云南省每年生产的太阳能热水器将因此少消费上亿千瓦·小时的电力。在云南省政府高度重视下，先后成立了太阳能研究中心、全国首家太阳能热水器质检站和云南省农村能源工程重点试验室。他们在太阳能热水器、太阳灶、太阳能砼养护、太阳能基础理论、太阳能电池方面进行了开创的工作，取得了有推广应用价值的成果。他们正在研究把太阳能设备与建筑融为一体，起到美化装饰建筑的作用。

　　中国于70年代末开始研究太阳选择性吸收表面和真空管集热器，目前已步入国际先进行列。清华电子系阳光公司和北京玻璃仪器厂研制的全玻璃真空太阳集热器及真空管太阳集热器，是唯一生产这类集热器的高新技术企业，去年生产销售4万台，今年8万台，其产品性能世界领先，在同行业首家通过ISO9002及英国皇家质量论证委员会质量体系认证。经德国将世界各国生产的集热器性能作检测比较，其性能被评为 5个最佳性能之一，即一年单位面积集热能量不低于525kWh/( m2a)（而一般标准为350kWh/( m2a)，并以给证书，可称是世界一流水平。其产品的销售范围遍及全国，并远销德国、比利时、瑞士、日本等发达国家和地区，先后获得日内瓦世界发展与新技术博览会镀金奖、布鲁塞尔世界发明博览会万里卡金奖、北京市科技进步一等奖、中国轻工业部优质产品一等奖、北京市十佳产品、北京市名牌产品等诸多奖项。中国科学院工程热物理研究所太阳能试验室发明的专利。

　　3）其他可再生能源的利用

　　清洁能源和可再生能源中还包括风能利用系统，地热能利用系统等等，简要分述如下。

　 l 风能利用系统

　　我国可开发利用的风能资源高达2.53亿千瓦，主要分布在东南沿海及内蒙古、甘肃、新疆一带，其有效风能密度大于200瓦/m2，有效风力出现时间均在70%以上，而这些地区正是常规能源供应很困难的地区。生态建筑和可直接利用自然通风外，还可利用风力发电。风力发电系统可集中或分散布置。集中式的风力发电系统以建筑群和小区为单位，放在小区的上风处；分散式可在多风偏僻地区安装独立风车，自成体系为建筑能源。这种风能利用系统大都是将电力送入电网，建筑物再从电网获取电力。在偏远地区有条件的建筑中可设风/光互补发电系统，综合利用风能和太阳能，无需架设远距离的电网来获取电力。 1996年国家计委制定了"乘风计划"，通过"引进、消化、吸收"国外先进的风机制造技术，逐步实现大型风力发电设备的国产化。

　　按"乘风计划处划"，我国第一台大型风力发是设备N43型600千瓦网型风力发电机2000年已在西安维德风电设备有限公司制造成功，并顺利通过德国诺化克斯-巴克·杜尔公司技术人员的鉴定，将在辽宁营口风电场投入运营使用。它的制造成功彻底结束了我国风力发电设备长期依赖进口的局面，为我国的风电待业奠定了良好的基础。西藏阿里地区科委的海拔4270米的狮泉河镇试用风／光互补发电系统获得成功。中国科学研制的这种1.8千瓦／光互补发电系统利用太阳能和风能蓄电，一套系统可满足20多户用电的需要，非常适合于太阳能、资源丰富的封存地区。广东省南澳县风能开发公司、浙江省机电设计院、汕头高新技术产业开发区南翼有限公司共同承担完成了Nan Wind-250千瓦国产风力发电机的研制，并通过了广东省科委的鉴定。去年8月在南澳岛中部大三风电场成功地运行了两台发电机组并网运行4256小时发电53千瓦时，为该风电场高产机组之一，达到了进口先进机组水平。

　l 地热利用系统

　　我国拥有世界四条大地热带之中的两条，即环太平洋地热带和地中海--喜马拉雅地热带动，地热资源的储存条件也较好，高、中、低温地热均有，已发现的地热点3200多处，已查明地热储存量相当于31.6亿吨标准煤，远景储量达成1353.5亿吨标准煤，西藏地热田新探出地热温度达320度。这是全国的地热概貌。 　　就拿北京来说，地热资源勘查开开发快带发展的新形势。目前北京地区地热划分为十个地热田：①延庆，位于县城附近；②沙河，位于昌平，沙河镇东北部；③小汤山，位于沙河、小汤山镇附近；④北京城区，面积约319M2；⑤良乡，位于房山及丰台区永定河以西地区；⑥天竺，位于顺义县镇附近；⑦后沙峪，位于顺义后沙峪附近；⑧李遂，位于顺义、李遂镇至南利乡附近面积约202KM2；⑨双桥，位于朝阳区与通州交界处；⑩风河，位于大兴县南部与河北省交界处。地热水作为是"热、矿、水"三位一体的资源，属清洁能源、保健资源，也是旅游资源。全市开发单位利用地热水年产经济效益2.25亿元，北京多数地热开发单位只把地热作为一种热源，部分替代燃煤，对它是一种无污染的能源并有保健作用认识不足，没有充分发挥其作用，产生的经济效益较低。地热开发，单井独户的开发较多，未能形成集中成片的开发，利用效率低。建议北京地热资源合理有序地开发，遵循"资源为依据，市场为导向，效益优先，开发与环保并重"的方针，要依托科技、推进勘探、开发技术整体水平的提高，查明其他层结构、主要热储层的特性、埋置深度，地热水温度及增强梯度，选择有条件的地区，建立地热供暖、地热农业利用典型示范点，对地热资源进行综合开发利用。全世界像北京这样的地热资源的首都城市不多，北京又面临严重环境污染问题，所以利用地热采是替代燃煤采暖方式之一。但地热采暖一直存在热能浪费的问题，采暖层40多度的地热尾水一般都排放掉了，对地热尾水利用在我国还是个空白领域。这引起矿局、环保局等部门领导的重视，并在市计委立项，与清华同方合作开发研制大型水源热泵空调机组，在北京地质勘察处院内进行"地热采暖示范工程"的实施。目前已取得阶段性成果，大大提高尾水热量的利用率。紫光公司在该院内打出的那口热水井，只要配合水源热泵空调机组，就可以供给方圆30平方米地区的采暖。这个系统的发展前景是很好的。

　　地热开发的经济效益有地热供暖、温泉洗浴、康复医疗、种植养殖等等，年产值很高，既改善了环境，取得生态效益，又使老百姓经济上获益，取得环境和经济发展双丰收，是"双赢战略"一举多得的具体体现。