為了中國能源的明天
【編者按】世界經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化,得益于化石能源,如石油、天然氣、煤炭與核裂變能的廣泛投入應(yīng)用。因而它是建筑在化石能源基礎(chǔ)之上的一種經(jīng)濟(jì)。然而,這一經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭。
據(jù)統(tǒng)計,可支配的化石能源的極限綜合估算為:石油儲量大約為1180~1510億噸,以1995年世界石油的年開采量33.2億噸計算,石油儲量大約在2050左右年宣告枯竭。天然氣儲量估計在131800~152900兆立方米。年開采量維持在2300兆立方米,將在57~65年內(nèi)枯竭。煤的儲量約為5600億噸。1995年煤炭開采量為33億噸,可以供應(yīng)169年。鈾的年開采量目前為每年6萬噸,根據(jù)1993年世界能源委員會的估計可維持到21世紀(jì)30年代中期。核聚變到2050年還沒有實現(xiàn)的希望。
化石能源與原料鏈條的中斷,必將導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)危機和沖突的加劇,最終葬送現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)。
事實上,近10年來,中東及海灣地區(qū)與非洲的戰(zhàn)爭都是由化石能源的重新配置與分配而引發(fā)。這種軍事沖突,今后還將更猛烈、更頻繁;在國內(nèi),也可能出現(xiàn)由于能源基地工人下崗而引發(fā)的許多新的矛盾和沖突。
總之,能源危機遲早會爆發(fā);它的爆發(fā)將具有爆炸性!
何祚庥院士
序 —— 突如其來的災(zāi)難
“2008年1月10日以來,中國南方大部分地區(qū)和西北地區(qū)東部出現(xiàn)了建國以來罕見的持續(xù)大范圍低溫、雨雪和冰凍的極端天氣……全國17個省(區(qū)、市)出現(xiàn)拉閘限電,部分輸電線路因覆冰出現(xiàn)倒塔、斷線……”
“暴風(fēng)雪再次影響中國南部地區(qū),長三角地區(qū)春運面臨雨雪考驗。剛剛恢復(fù)運輸秩序的京廣線、滬昆線又陷入困境,截至2月2日12時,管內(nèi)始發(fā)客車停開26趟,晚點42趟;長途汽車客運嚴(yán)重受阻,上海2000余班長途客車停班……”
“1月29日,民航總局稱,因南方遭受持續(xù)惡劣天氣襲擊,截至1月28日,長沙等15個機場在不同時段被迫關(guān)閉,6500個航班受到不同程度影響,出現(xiàn)延誤、備降、返航甚至取消航班等各種突發(fā)情況……”
“各地電廠存煤下降頻頻告急:廣東遭遇最嚴(yán)重缺電局面,四川面臨大面積停電威脅,貴州進(jìn)入一級停電狀態(tài),山東電煤庫存告急,廣西電煤供應(yīng)不足,江蘇電煤庫存僅剩4天半,湖南出現(xiàn)‘電荒’——郴州已成電力‘孤島’……”
——春節(jié)前夕的一場措手不及的雪災(zāi),給中國南方大地造成了巨大的損失。
這場突如其來的災(zāi)難,不僅僅是對人們應(yīng)變能力的考驗,更是自然向人類發(fā)起的挑戰(zhàn)——這是一場能源開發(fā)、存儲與應(yīng)用的挑戰(zhàn)!
發(fā)人深省的能源問題
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院理論物理研究所研究員、理論物理專業(yè)及科學(xué)技術(shù)哲學(xué)專業(yè)博士生導(dǎo)師、中國兩彈研制參與者之一——何祚庥先生,曾長期從事理論物理研究,廣泛涉及社會經(jīng)濟(jì)文化、哲學(xué)等專業(yè)的問題,被稱為“兩棲院士”。
最近,何院士又在密切關(guān)注能源問題。于是,我們決定就中國能源現(xiàn)狀及未來發(fā)展情況,當(dāng)面向他請教一番。
記者:現(xiàn)在全世界都在關(guān)注能源問題,為什么能源問題如此重要?
何祚庥:我們都知道人類存在兩大基本問題:一是生存問題,二是發(fā)展問題。如果生存問題沒有解決,就談不上發(fā)展。過去我們比較注重生存問題,認(rèn)為生存是第一位的。隨著生存問題的解決,相繼而來的更重要的問題是發(fā)展。
生存問題的關(guān)鍵是吃飯問題,所以農(nóng)業(yè)是基礎(chǔ)。而發(fā)展問題的關(guān)鍵是能源問題,能源是發(fā)展的先導(dǎo)。目前,我國正處于發(fā)展階段,國家倡導(dǎo)科學(xué)發(fā)展,而科學(xué)發(fā)展的重要前提之一就是科學(xué)的解決能源問題。因此,如果沒有能源,就談不上發(fā)展。
記者:您認(rèn)為人類未來解決能源問題的出路應(yīng)該在哪里?
何祚庥:這個答案很明確,肯定是可再生能源。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不可再生能源會逐步消耗完,這必然要靠可再生能源來尋求出路,而可再生能源最根本的就是太陽能。眾所周知,萬物生長依賴太陽。煤炭、石油都是太陽能的變種,現(xiàn)在說的比較多的水能根本上也是源于太陽能,太陽蒸發(fā)、下雨、匯聚成河流,循環(huán)反復(fù)。風(fēng)能也是源于太陽能,太陽的溫差產(chǎn)生了空氣的流動,形成了風(fēng)。
記者:對于中國未來如何解決能源問題,您有什么看法和建議?
何祚庥:我主張中國能源迅速轉(zhuǎn)變到以可再生能源為主導(dǎo)。這個轉(zhuǎn)變越快越好。因為它是真正取之不盡、用之不竭的,而煤炭、石油、核能早晚都會用光。
怎么解決中國的能源問題?一是要看到世界動向。現(xiàn)在世界上已經(jīng)出現(xiàn)了一個呼聲,這個呼聲就是說,未來能源問題的徹底解決——我在這里強調(diào)的是徹底解決,不是眼前暫時的解決,而根本性解決的方法就是利用可再生能源。在很多國際會議上,其中包括有很多首腦會議等,都談了這方面的問題。我給大家看一下數(shù)字:世界各國或全世界的可再生能源的消費量已經(jīng)占全球消費總量的13.4%,這已經(jīng)不是很小的數(shù)目,已占有相當(dāng)?shù)谋戎亓?,但目前中國在這個消費量中占的比重卻比較小。
記者:有人說中國的能源問題可以通過大力節(jié)電、節(jié)能來滿足需求,您贊成這個觀點嗎?
何祚庥:我認(rèn)為根本不可能。中國當(dāng)前能源消耗的水準(zhǔn)是很低的,我國的人均電力大概是400~500瓦。美國人均電力3500瓦,是我們的7倍,我國的人均電力還趕不上世界平均水平。
我贊成節(jié)能,也贊成節(jié)電,浪費總是不好的。但中國能源的大力發(fā)展,單純靠節(jié)電、節(jié)能來滿足是絕對不可能的。在能源界確實存在這樣的觀點,認(rèn)為當(dāng)前能源的重大問題是浪費,希望通過大力節(jié)能來解決能源需求,并且認(rèn)為這是走中國特色的道路??晌艺J(rèn)為根本做不到,根本沒有可能。
何祚庥院士
在危機中思考
俗話說,“人無遠(yuǎn)慮,必有近憂?!钡谝淮问臀C以后,全球開始進(jìn)一步思考能源問題。上世紀(jì)80年代初期,我國國家科委組織了能源戰(zhàn)略與政策研究,第一次提出建立新能源和可再生能源作為國家能源戰(zhàn)略和能源政策的一個重要組成部分。2003年,國務(wù)院組織進(jìn)行國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃的制定,將能源列入第一優(yōu)先領(lǐng)域,并把可再生能源低成本規(guī)?;_發(fā)利用列為優(yōu)先主題之一。2005年根據(jù)胡錦濤總書記的重要批示,發(fā)改委等有關(guān)部門又組織進(jìn)行了中國替代能源戰(zhàn)略研究。
雖然在今后相當(dāng)長的時期內(nèi),煤炭、石油、天然氣等不可再生能源仍將是中國能源結(jié)構(gòu)的主體。但大力倡導(dǎo)發(fā)展可再生能源、呼吁新能源替代傳統(tǒng)能源,卻具有長遠(yuǎn)的、歷史性的戰(zhàn)略意義。
記者:可再生能源的形式大概有哪些?能否舉例介紹一下?
何祚庥:最重要的,首先是水能。中國的水能資源相當(dāng)豐富,在2007年底,我國的水能電力裝機是7.2億千瓦,可開發(fā)的水能資源是5.4億千瓦,已開發(fā)的大約1.3億千瓦。
第二是風(fēng)能,可開發(fā)、利用的風(fēng)能,我個人認(rèn)為是45億千瓦,這是理論推算得來的數(shù)字,和國家發(fā)改委公布的有所不同,這個數(shù)字要比官方的大的多。我們注意到,中國的風(fēng)能差不多是水能資源的9倍,換句話說,風(fēng)能比水能更豐富。
另外一個就是太陽能。中國的太陽能資源有多少?用最簡單的最粗略的估計,太陽能的資源,至少是中國風(fēng)能資源的100倍。假設(shè)太陽能變成電能的效率是15%(不是說全部太陽光可以變成電,現(xiàn)在的技術(shù)水準(zhǔn)是15%,按15%算,就至少是100倍)。
還有就是生物質(zhì)能,像秸稈、稻草等,為什么它們叫做可再生能源呢?因為燒掉以后它還能再產(chǎn)生,但它的特點是量較少,所以說,生物質(zhì)能只能緩減中國的能源問題。最重要的還是水能、風(fēng)能和太陽能。
記者:為什么說傳統(tǒng)的火力發(fā)電和煤發(fā)電是“夕陽產(chǎn)業(yè)”,而可再生能源是“朝陽產(chǎn)業(yè)”?
何祚庥:我贊成這個觀點。道理很簡單,煤、石油是要燒完的,而且石油價格在不斷上漲,去年每桶突破100美元,震動全球。有人預(yù)計今年將突破150美元一桶。國內(nèi)的石油是遠(yuǎn)不能滿足我國發(fā)展需要的,所以是快要西下的夕陽產(chǎn)業(yè)。而可再生能源取之不盡、用之不竭的,當(dāng)然是朝陽產(chǎn)業(yè)。
記者:就目前的形勢來看,中國的煤炭還可能用多少年?
何祚庥:這個問題要取決于怎么用。如果維持現(xiàn)在的發(fā)展水平不動,估算是60年;如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展翻一番,那么就是30年;一般來說照現(xiàn)在的速度發(fā)展下去,我國煤炭還可能用40年。40年之后不是沒有煤炭可用,而是沒有便宜的煤炭,廉價的煤炭估計挖的差不多了。
記者:相對于煤炭,水能、風(fēng)能和太陽能有哪些優(yōu)勢?在這些方面,中國與先進(jìn)國家比,差距有多大?
何祚庥:水能的成本最低。以長江三峽為例,長江三峽上網(wǎng)電價是兩毛五分錢一度電,我們現(xiàn)在日常用電5毛錢一度電。為什么長江三峽上網(wǎng)電價是兩毛五分錢?請注意,它的投資當(dāng)中有相當(dāng)一部分是移民費用!我曾去長江三峽總公司問了,兩毛五分錢是怎么算出來的?他們告訴我,水庫的折舊年限是50年。我說你們怎么知道是50年呢?我覺得這個水庫100年也不會垮。他們回答說:“是?。『卫蠋?,水庫100年不會垮,其實200年也不會垮,但我們只算50年,為什么呢?如果算成100年,兩毛五分錢就下降到一毛二分五,如果是200年,就更低,當(dāng)然在200年間可能要維修。”由此我們可以看出,總的概念是水能發(fā)電的成本要比火力發(fā)電低。所以我主張大力發(fā)展水能。
在這里我要提到一點,目前有一批極端環(huán)保人士反對大力發(fā)展水能,主張保持環(huán)境原封不動。我認(rèn)為這是毫無道理的,生態(tài)是要保護(hù)的,同時生態(tài)也需要重建。比如說,綠化園林這就是重建生態(tài)。中國對水能、風(fēng)能和太陽能的開發(fā)利用與發(fā)達(dá)國家相比,差距甚遠(yuǎn)。水能發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開發(fā)完了,而我國只開發(fā)了四分之一,而風(fēng)能和太陽能差距就更大了。
記者:核能是再生能源的一種嗎?我們什么時候可以實現(xiàn)核聚變的運用?
何祚庥:核能不是再生能源。核能主要用到天然鈾,中國的天然鈾只夠壓水堆5000萬千瓦的裝機運行40年。5000萬千瓦的裝機相當(dāng)于三個長江三峽,三峽可以通過維修運行500年甚至更長,但核能只能夠三個長江三峽運行40年,資源是有限制的。
至于我們什么時候可以實現(xiàn)核聚變的運用,樂觀派認(rèn)為是50年,悲觀派是至少100年。我個人是地道的悲觀派,堅決反對有些人說25年可以實現(xiàn)核聚變。核聚變的鼓吹者都說要造出一個“人工小太陽”,以便人們持續(xù)利用?,F(xiàn)在問題是:天然大太陽你都沒有用好,急急忙忙造一個人工小太陽干什么?天然大太陽,明明可以利用,你為什么不利用它。但人們卻忙于制造一個人工小太陽,把我們的希望寄托在人造小太陽上面!就算是成功了,還有個價格問題,成本可能貴得不得了,其成本很可能是火力發(fā)電的10倍,而且弄得不好,幾十倍都是可能的,因為投入太大了。比如說現(xiàn)在的裝置中,要用到一個大大的超導(dǎo)磁鐵,這個造價是非常昂貴的。我在這里提一個尖銳的問題,即使100年后,受控?zé)岷朔磻?yīng)研究成功,他們發(fā)的電能,如此高的電價能夠和太陽能競爭嗎?能夠和風(fēng)力發(fā)電競爭嗎?
記者:現(xiàn)在大家又把目光轉(zhuǎn)向了月球,很多科學(xué)家也談到月球上有可能存在著很多能源,那么人類以最快的速度進(jìn)行開發(fā),大概需要多少年可以利用上這些能源?
何祚庥:在中國,我是最早鼓吹可利用氦3來實現(xiàn)受控?zé)岷司圩兊摹5墙榻B這個觀念是一回事情,并不等于我認(rèn)同這一理念,我也并不認(rèn)為可以通過氦3來解決能源問題。氦3作為一種熱核反應(yīng)材料,理論上有可能實現(xiàn)受控?zé)岷朔磻?yīng),技術(shù)上卻十分渺茫。我認(rèn)為當(dāng)前把嫦娥探月的目標(biāo)放在尋找能源上是錯誤的,太不切實際了。
乘風(fēng)破浪 繼往開來
發(fā)展可再生能源,體現(xiàn)了長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光,但新能源替代傳統(tǒng)能源是一個長期的歷史轉(zhuǎn)變過程。因此在開發(fā)、利用可再生能源過程中,必然要遇到人才、技術(shù)、市場等方面的不利因素,而克服這一切難題的關(guān)鍵是能源決策,它好比一臺大馬力的推進(jìn)器,全力地推進(jìn)著可再生能源的不斷發(fā)展。
2005年,全國人大通過了《可再生能源法》,這是我國第一部關(guān)于可再生能源的法律,2006年1月1日開始全面實施。2007年國務(wù)院公布的《節(jié)能減排綜合性工作方案》和《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》也把大力發(fā)展可再生能源作為一項重點任務(wù)和重大舉措。特別是在十七大報告中,胡總書記對未來發(fā)展提出了建設(shè)生態(tài)文明的要求,把發(fā)展可再生能源與建設(shè)生態(tài)文明結(jié)合起來。進(jìn)而具體指出,可再生能源占能源總消費的比重從目前的8%提高到2010年的10%、2020年的15%,并爭取到2050年達(dá)到30%以上。
記者:在您的印象里,遇到的最難克服的事是什么?
何祚庥:在能源問題上,我和很多人有許多不同的意見,而且在爭論中我總是打敗仗。為什么呢?非常重要的問題是,到現(xiàn)在為止,國家能源部都沒有正式成立,像這么大的問題只有少數(shù)一些人在那里道聽途說,能源的需求量我們多次估算失誤。2001年以來,總是感覺我們的能源翻一番,GDP隨之翻兩倍,這種情況在工業(yè)化初期是存在的?,F(xiàn)在處于工業(yè)化發(fā)展的中期,有大量的耗能產(chǎn)業(yè)要發(fā)展,這是能源的新形勢,未必能實現(xiàn)GDP翻兩倍,能源翻一番。2007年年初,許多人說我們的能源足夠,可是現(xiàn)在能源又發(fā)生緊張了,去年缺能7000多萬千瓦,前年是3000多萬千瓦,2005年是2000多萬千瓦。
還有一個非常重要的原因是,許多所謂的專家是依附于某些利益集團(tuán)的,他們要為各自的利益集團(tuán)說話,所以在能源問題上,許多技術(shù)專家的話是靠不住的。而能源市場的爭奪是相當(dāng)激烈的,能源利益的爭奪影響到了對能源問題的決策。我個人認(rèn)為,能源方針中的“多元發(fā)展”實質(zhì)上就是沒有發(fā)展。你要問我最難克服的是什么?就是明明許多很正確的意見不能被采納,能源的發(fā)展歸根結(jié)底應(yīng)該是以中國最廣大人民的根本利益為出發(fā)點和歸宿點,而不應(yīng)該被部分利益集團(tuán)所左右。
記者:有人稱您“兩棲學(xué)者”,也有人說您是“反偽斗士”,這兩個稱呼,您更喜歡哪一個?
何祚庥:“反偽”只是一個局部的工作,我也不是打假專業(yè)戶,主要的還是科研工作,提一些建設(shè)性的意見。例如,有段時間“水變油”的理論風(fēng)行,全國各地都給某個人投資,如果這個試驗做出來了,那就一本萬利的買賣。但問題是,這是根本不可能的。像這樣的理論我們一定要揭穿。但我覺得,更為重要的還是“兩棲學(xué)者”。
什么是兩棲學(xué)者?既是自然科學(xué)的專家,又是社會科學(xué)的專家。大多數(shù)人承認(rèn)我是自然科學(xué)家多一點,因為有個院士的頭銜嘛。其實我從年輕的時候起,就接觸馬克思主義哲學(xué),1951~1956年,我在中共中央宣傳部科技衛(wèi)生處參加工作,所以,年輕的時候馬克思理論學(xué)的比較扎實。上個世紀(jì)80年代,我主張把社會科學(xué)和自然科學(xué)結(jié)合在一起。社會的發(fā)展必須考慮到能源問題,所以我更接受“兩棲學(xué)者”的稱呼,“反偽斗士”是“炒”出來的。
記者:作為一位從事幾十年科研工作的科學(xué)家,您覺得真正的快樂是什么?您對青年科技工作者有哪些建議和期望?
何祚庥:最大的快樂莫過于看到科學(xué)工作的大發(fā)展。一般來講,這里講的科學(xué)大發(fā)展更多的指的是自然科學(xué)以及生產(chǎn)技術(shù)工作的發(fā)展。但我希望能培養(yǎng)出10~100名真正優(yōu)秀的兩棲學(xué)者,不是那種掛羊頭賣狗肉的。因為在我們現(xiàn)實生活中,兩棲學(xué)者太少了,許多社會科學(xué)家?guī)缀醪欢匀豢茖W(xué),而許多自然科學(xué)家對社會科學(xué)的了解也是知之甚少。
人物小傳
何祚庥:1927年生于上海。1951年畢業(yè)于清華大學(xué)物理系。中國科學(xué)院院士,北京大學(xué)科學(xué)與社會研究中心兼職教授、科學(xué)技術(shù)哲學(xué)專業(yè)博士生導(dǎo)師,中國科學(xué)院理論物理研究所研究員、理論物理專業(yè)博士研究生導(dǎo)師,中國自然辯證法研究會副理事長,中國無神論學(xué)會副理事長,第八屆全國政協(xié)委員。中國著名的哲學(xué)家、自然辯證法專家,由于他在自然科學(xué)和社會科學(xué)兩大領(lǐng)域的成就,被稱為“兩棲院士”。
長期從事粒子物理及各種應(yīng)用性問題的研究。其重要工作有層子模型的研究,復(fù)合粒子量子場論的研究,弱相互作用理論的研究等,先后發(fā)表約250篇科學(xué)論文。曾獲國家自然科學(xué)二等獎及多種獎勵。他曾從事原子彈和氫彈的理論研究,是氫彈理論的開拓者之一。
近年來,對偽科學(xué)、邪教的口誅筆伐以及對經(jīng)濟(jì)、社會問題以獨特的視角觀察得出的結(jié)論使之近來成為“曝光率”頗高的新聞人物。在反對偽科學(xué)的斗爭中,他旗幟鮮明,積極參加了捍衛(wèi)科學(xué)尊嚴(yán)、揭露和反對偽科學(xué)等活動,社會影響很大。
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