新的能源增长模式

2010-02-16 11:45肖钢中国海油新能源公司首席科学家新能源研究中心主任英国皇家化学会会士
中国石油企业 2010年7期
关键词:二氧化碳能源发展

□ 文/肖钢 中国海油新能源公司首席科学家、新能源研究中心主任、英国皇家化学会会士

题图/AJ供

当前,人类正在经历着有史以来范围最广、程度最深的变革时期。过去世界的重心一直在欧美,现在重心已经东移,标志及发展动力是一批发展中国家的快速崛起。人类正在进行的三大革命——能源革命、产业革命和生活方式革命,使原来人们公认的全球发展、治理和增长的模式变得过时,进而无法按以前的思维来进行判断。全球金融乃至经济危机的出现是因为这个世界的“根本”已经发生变化。具体来说,就是高科技的日新月异导致了人类生产方式和生活方式的变化。全球新的产业分工正在形成,市场规模正在急剧扩大。其结果是,市场边界发生变化,原有的市场经济理论已经很难再被依赖;新生产力大大提高,经济边界日益模糊。以前的很多理论都是以国家为边界,而现在仅用单个国家的常规手段来治理自己的国家已经捉襟见肘(除非这是个极端封闭的国家),因为整个世界已经互相关联在一起。

世界经济格局的发展已经形成“经济三个世界”,即:以美英为代表的高端消费和擅长金融创新的群体;以德国、日本和中国为代表的以制造业和外贸为主的群体;以中东为代表的拥有资源的资源型国家群体。这三个国家群体的巨大差异和所面临问题的不同使大家很难找到一个共同方法来同时解决大家所面临的所有问题。目前,各国都在积极努力寻找一条新兴的工业化之路——一个新的全球一体化的发展模式。即在金融危机的阴影下,人类的进步和社会的发展迫切需要新的创造物质财富的产业来带动。这主要包括两方面内容:一是高科技带来的新产业;另一个是新的能源革命。现在的情况是,发达国家12亿人的能耗占全球能耗总量的50%,而世界上其他国家的50多亿人消耗另外50%的能源。设想如果“金砖四国”32亿人口向美国看齐,不要谈接轨,只要达到发达国家水平的一半,全球的能源已远远不够用。而新兴工业化道路的三个关键词就是:节约资源、节约能源和保护环境。因此,发展中国家未来发展就必须走新兴工业化的道路。

一个加法:解决能源增量问题

从以上分析可以看出,在30多亿人即将同时进入工业化时代的背景下,能源的短缺是最为突出的问题,纵观世界能源储量及其分布,哪种大宗能源能够提供如此大的能源增量呢?答案是,从中国到全世界,煤炭是最现实可行的、可以解决人类能源增长需求的能源。

这就是我们说的加法,即提出用储量巨大的煤炭来满足能源需求的增量。传统化石能源的清洁利用可以被归入新能源的范畴,煤的高效清洁转化利用就是这种情况。研究煤炭的利用必须解决两个问题,即煤炭转化过程的清洁化和所排放的二氧化碳的资源化。而且最好能把这两个问题结合并集成起来考虑。

可再生能源对能源增量的贡献也不可忽视。随着科技的进步和政策的倾斜,可再生能源占能源总量的份额会越来越高。同时我们也应该注意到可再生能源的新生产方式与传统能源的传统生产方式有很大区别,只有把传统能源与可再生能源的各自特点和优势互补性地结合在一起,才能使两者均显现出旺盛持久的生命力。

三个减法:减少能量和资源损失

《资治通鉴》说:“取之有度,用之有节,则常足。”先人的智慧对我们今天的能源事业仍有重要指导意义。清洁能源体系的要素之一是效率。虽然我们应该最先考虑的是清洁能源技术创新,但是我们不能把明天全部压在技术创新上,我们必须大力提高能源效率和自然资源生产力,以更少的成本换取更多的发展。开发能够生产清洁可靠、廉价丰富的能源的新技术可能需要耗费更多时间,但是改进能源和资源的生产力会更快的帮助我们大幅度降低能源使用量和二氧化碳排放量。能源和资源的生产力越强,我们需要生产的清洁能源就越少,需要开采的自然资源也越少。

首先是能源转换过程中的节能(第一个减法),即能源转换效率的提高。我们从煤开采到运输到发电,再到我们用电,煤的热量仅仅使用了不到四分之一,也就是说超过75%的热量在能源转换过程中流失了。如果转换效率提高10%,那么消耗同样的能源,我们的GDP可以增长超过30%。这就是说,中国在减法上大有可为。

第二,是能源使用过程中的节能(第二个减法),即能源使用效率的提高。如果使用高效的分布式能源的消耗方式,我们能够节约大量能源。比如,在冷热电三联供的分布式能源使用系统中,电能在被提供时,过程中产生的热能和冷能也得以就近提供给用户,据测算,通过分布式能源可以使能量的使用效率翻一番。

第三,是我们现在常规意义上的节能减排(第三个减法),也就是从产品上来节能。比如电灯的节能、建筑材料的节能等。如果我们把三个方面加在一起的话,仅做减法在不增加能源消耗、不增加污染的前提下就可以实现我国GDP的快速增长。

削减碳排放制约条件

与可再生能源相比,传统化石能源在转化过程中会排出二氧化碳。国际上目前主要精力、主要研究方向是二氧化碳的收集、储存和运输。中国的方向则是二氧化碳的再利用、再循环,将二氧化碳资源化,“化腐朽为神奇”。这更加符合中国国情的发展方向。为此提出新型能源链的基本思路,即以煤基清洁能源为主线,集成风能、生物质能、低碳制氢和CCSU(CO2Capture, Storage & Utilization,二氧化碳捕捉、封存和再利用)等新技术,将二氧化碳资源化和再利用,实现全周期减排,走高能效、低排放、集成化的可持续发展之路。

新型能源链概念也有助于解决二氧化碳的利用和循环问题。通过这种方式,我们既可以解决经济发展对能源的需求,又可以在人类经济发展和社会发展的同时,使我们的气候和环境不受到伤害。社会效益就在经济效益之中,经济效益也在社会效益之中,这两个效益是无法分开的,中国文化把它叫做“内圣外王”。

综上所述,当经济危机康复的时候,如果我们还是采用原来的发展方式,在原地踏步,我们的根本问题得不到解决。资源问题不能解决,环境问题就不能解决,可持续发展也不能解决,这是连锁效应。目前世界各国政府还没有真正地在一起合作研究怎么样转变全球的经济发展模式问题,大家的主要精力放在应对金融危机上。事实上,我们更应该积极努力地找出危机的病源所在,以使危机尽量不再卷土重来,标本兼治。现在看来,祛病的良药很可能还是藏身于马克思的理论中。

新兴工业化道路和新的发展模式都与能源革命、环境保护和气候变化有关。所以我们必须重视上述“一个加法、三个减法和一个制约条件”所阐述的内容以及它们之间的关系。这样我们才能通过对资源和环境问题的解决来建立新的增长模式和新的发展方式。

人类历史证明,每当世界范围的大规模工业结构发生变化时,都会产生思想家、哲学家。牛顿由科学家最终转变为哲学家就是例证。当今世界又处在一个新的大规模工业结构变化时期,诸多新问题、新挑战的出现使人们不得不转变思维,在更高的层面上思考问题,创造全新的解决方案。下一步我们亟需做的是找到实现这些思维的具体路径,细化相关科技支撑体系,争取早日为世界的进步与和谐做出中华民族的贡献。

猜你喜欢
二氧化碳能源发展
扬眉吐气的二氧化碳
迈上十四五发展“新跑道”,打好可持续发展的“未来牌”
“抓捕”二氧化碳
如何“看清”大气中的二氧化碳
第六章意外的收获
用完就没有的能源
————不可再生能源
砥砺奋进 共享发展
福能源 缓慢直销路
改性沥青的应用与发展
高性能可变进气岐管降低二氧化碳排放