“碳减排”这个过去中国人很少接触到的词语如今像一座大山横亘在中国经济发展的快车道上ღ★,压迫着经济增长的大动脉ღ★。如何实现“低碳”发展正在成为全民话题ღ★。
日前ღ★,能源研究领域著名学者ღ★,清华大学倪维斗院士ღ★、西安交通大学陶文铨院士和北京工业大学教授马重芳ღ★,在同《科学时报》记者谈到“低碳”话题时一致认为ღ★,节能是最干净ღ★、最便宜的能源ღ★,是低碳发展的第一战略ღ★。
在上世纪七八十年代一度盛行的“地大物博”的乐观情绪ღ★,曾经被中科院国情研究小组的一号国情研究报告《生存与发展》当头棒喝ღ★。
20年前的这份报告首次提出中国现代化过程将面临人口“三大高峰”ღ★、资源紧缺ღ★、环境恶化等多重挑战ღ★,应坚持“持久战”的战略思想ღ★,实行低度消耗资源的生产方式和适度消费的生活方式ღ★,实施保证生存和可持续发展战略ღ★。
“长期以来ღ★,中国都以尽量满足需求为基本出发点ღ★。但这样的观点是有问题的ღ★。”倪维斗指出ღ★,本世纪初国家设定的2020年使用30亿吨标准煤的总量目标现已达到ღ★,2020年估计达到50亿吨ღ★,大大超标ღ★;2009年中国进口石油近2亿吨ღ★,对外依存度超过了50%ღ★,并且还有上升趋势ღ★。
倪维斗认为ღ★:“当今社会不科学ღ★、不合理的需求量太大ღ★,中国必须建立起总量控制概念ღ★,不能无限制地满足需求ღ★,尤其不能不计成本地追求GDPღ★。”
“中国的发展到底要用多少煤?要用多少油?各种资源都大量进口肯定是不行的ღ★,将来会出政治ღ★、经济问题ღ★。”倪维斗认为ღ★,应按照中国自身的资源情况进行估算ღ★,设定资源总量的天花板ღ★,在这个总量的框架下计算每年能够用多少ღ★,并限制使用量ღ★,而不是为了GDP毫无限制地投资ღ★、建设ღ★。
有观点认为中国正处在一个加快提升经济实力的战略崛起期ღ★,这一阶段的资源能源的大量消耗是合理的ღ★。倪维斗提出质疑ღ★:提升的是否是可持续的经济实力?他举例说ღ★,我国的风力发电发展很快ღ★,从2006年开始每年的装机容量都能翻番ღ★,但并网发电量极低ღ★,且核心技术并不掌握尊龙凯时人生就是搏ღ★。ღ★。
在国际碳减排压力与国内经济增长的双重压力下ღ★,中国的能源问题ღ★,走到了一个必须确定未来战略方向的交叉路口ღ★。在多条“看起来很美”的可行路径中ღ★,北京工业大学教授马重芳始终强调ღ★:节能ღ★、节能ღ★、节能ღ★!
对于发展可再生能源ღ★,马重芳表示支持ღ★,但是他认为ღ★,从中国的实际出发ღ★,可再生能源在现有能源结构中占有的绝对比例太少了ღ★,在短时期内不可能发挥大作用ღ★。
国际上称节能为煤炭ღ★、石油ღ★、可再生能源ღ★、核能之后的第五能源ღ★。有人将节能称为“负瓦特”革命ღ★,即减少瓦特的革命ღ★。
节能优先ღ★,已然被作为国策为中国的能源决策定下了基调ღ★。可是节能这场革命究竟能在中国掀起多大的风暴?
马重芳认为ღ★,这之间有一个重大的认识问题需要厘清“必须提高到理论高度来重新认识节能的重要性ღ★。”在他看来ღ★,如何改变传统的能源利用方式ღ★,如何挖掘节能的潜质与空间ღ★,绝不仅仅是人们理解的一般意义上的技术和管理的问题ღ★。
节能的基础科学问题有哪些?热能传递的规律是什么?热能强化涉及哪些基础理论问题?等等ღ★。马重芳认为ღ★,相对于节能优先的国策ღ★,之前人们对这些理论问题ღ★,注意得太不够了ღ★,投入得太不够了ღ★。
人类社会对于能源利用的主要方式ღ★,通常是化石燃料燃烧后产生热能ღ★,通过热功转换ღ★,进而成为机械能或者电能ღ★,由此形成驱动力ღ★,支撑人类各种经济社会活动ღ★。
在现阶段人类社会中ღ★,无须热功转换的动力体系很少ღ★。仅存在光伏电池ღ★、燃料电池和温差热发电这三种技术体系ღ★。“这三项技术尽管都具有很高的创新性ღ★。但现阶段依然存在着技术路线难以把握的问题ღ★。”马重芳认为ღ★,“一旦仔细讨论这些技术的路线图和时间表ღ★,恐怕它们就站不住脚了ღ★。”
热功转换基于热力学第二定律ღ★,温度越高ღ★,温差越大ღ★,热功转换效率就越高ღ★。目前人类社会可以普遍实现的热功转换的效率是30%~40%凯时尊龙官网ღ★,大部分未能得到利用而白白浪费掉了ღ★。提高热功转换效率ღ★,将是巨大的节能潜力之所在ღ★,也将是低碳能源技术发展的一项重大挑战ღ★。
“人类仅仅满足于30%~40%ღ★,甚至只有20%的热功转换效率ღ★,这是极不合理的ღ★。”马重芳说ღ★,“提高热功转换效率就是要把单一热力循环变成复合循环ღ★。而我们要将近300年的单一热力循环格局打破ღ★,在理论和技术上作重大创新ღ★。留给我们的时间很有限ღ★,这是一个非常重大的任务ღ★。”
如果按照汇率折算凯时尊龙官网ღ★,2006年我国单位GDP的能耗ღ★,分别是世界平均的2.5倍和日本的7.2倍ღ★。冶金ღ★、化工等一些重要的工业设施ღ★,耗能高于发达国家水平ღ★。陶文铨在接受《科学时报》记者采访时说道ღ★。
“因此ღ★,中国的二氧化碳减排要结合国情和能源结构特点制定策略ღ★。”陶文铨指出ღ★,在提高能源终端利用效率方面有很大的空间ღ★,这还不包括减少发电输电过程中的能源损耗的潜力ღ★。
陶文铨认为ღ★,在实现低碳发展过程中ღ★,提高能源利用效率应置于优先地位凯时尊龙官网ღ★。“发电ღ★、传输一直到终端利用ღ★,都要提高能效ღ★。政府要带头做好ღ★。这是一件双赢的事ღ★,既提高了能源效率在厂里跟很多人睡过ღ★,减少了碳排放ღ★,而且还能直接减轻温室效应ღ★,对生态环境有利ღ★。”
“大力发展可再生能源ღ★,这是大家的共识ღ★,但是究竟哪种应该优先发展ღ★,存在很多争议ღ★。”陶文铨说ღ★,值得注意的是ღ★,每个专家在发表意见时ღ★,都愿意强调自己所从事领域的优势ღ★,这几乎是普遍现象ღ★,但是在国家层面制定包括发展可再生能源在内的低碳能源发展战略时ღ★,必须统一考虑ღ★,统筹安排工业节能ღ★。
对于碳捕集与封存(CCS)技术ღ★,陶文铨也从能效的角度谈了自己的看法ღ★。这种技术实施的成本很高ღ★,在实施过程中要消耗很多能量ღ★,使电厂的实际效率显著降低ღ★,“有资料显示ღ★,电厂热效率会降低5~10个百分点ღ★,发电效率降低1个百分点就是不得了的事情ღ★。”不过ღ★,陶文铨赞成CCS技术的研发和示范ღ★,他还提到ღ★,美国普林斯顿大学土木与环境工程系的几位教授曾经对中国9个大型煤制氨的企业进行了CCS可行性分析ღ★。这件事情本来是中国自己应该做的ღ★,开展CCS的研究为未来作好技术储备ღ★,同时在国际合作中也有话语权ღ★。
在陶文铨看来ღ★,节能战略离不开企业ღ★。虽然节能被列为国策ღ★,但实施得并不好ღ★,主要是企业的积极性不高ღ★。国家应该有统一的政策安排ღ★,确立标准ღ★,应强制执行ღ★。
另外他提到ღ★,在节能的科学研究方面在厂里跟很多人睡过ღ★,国家应该确定优先资助领域ღ★。首当其冲的是摸清能源从生产到利用的全生命周期ღ★,各个环节都有哪些基本的科学问题在厂里跟很多人睡过ღ★,全面了解各个环节的节能潜力ღ★、成本和效益ღ★。鉴于中国节能潜力巨大ღ★,陶文铨建议应高度重视传统能源利用过程中的科研资助ღ★。
陶文铨认为ღ★,节能领域的产学研扣子一旦打开ღ★,前景会非常好ღ★。一方面ღ★,研究机构研发实力较强ღ★,要重视产学研结合ღ★,与技术应用的终端企业紧密结合ღ★。“尤其要重视与民营企业的结合ღ★,它的体制灵活ღ★,效率很高ღ★,更注重产学研结合的实际效果ღ★。”另一方面ღ★,国家对于企业研发ღ★、利用先进减排技术应该提供优惠的财税政策ღ★,鼓励企业减排ღ★。
在采访中ღ★,陶文铨与马重芳不约而同地提到了已故的著名工程热物理学家吴仲华院士ღ★。早在1980年8月14日中央书记处举办的科学技术知识讲座报告中ღ★,吴仲华就预见性地提出了“依靠科学技术解决中国能源问题”的理论ღ★。
陶文铨强调ღ★,应重视吴仲华先生基于能的综合梯级利用的科学用能思想ღ★。人们熟知的“分配得当ღ★、各得其所”ღ★、“温度对口ღ★、阶梯利用”的原则ღ★,能够形象地说明科学节能的策略安排ღ★。吴仲华从能量转化的基本定律出发ღ★,认为应“总体综合利用好各级能源ღ★,以取得更好的总效果ღ★,而不仅仅着眼于提高单一的设备或工艺的能源利用率”ღ★。
马重芳介绍ღ★,在能源配置上ღ★,还有一个重要的原则就是ღ★:“能够使用一次能源解决的ღ★,尽量不要使用二次能源ღ★;能够利用废弃能源的ღ★,就不要使用优质能源ღ★。”他说ღ★:“不要用高品位的能源ღ★,干低品位的事情ღ★。只有根据能源的品位ღ★,实现温度对口ღ★、阶梯利用ღ★,尽力扩大对于温度的利用范围ღ★,将高品位的能源满足高端的需求ღ★,将低品位的能源满足低端的需求ღ★。只有如此ღ★,才能切实有效利用能源ღ★,提高能源综合利用率ღ★。”
首先是技术节能ღ★。倪维斗指出ღ★,目前我国工业界的节能方案和节能技术其实都有ღ★,关键是积极性不足ღ★。他说ღ★:“我了解的很多企业如果领导比较积极ღ★,节能的事情就开展起来了ღ★,如果领导不积极就做不起来ღ★。于是企业节能这么件大事最后好像仅仅取决于某些个人的积极性而没有一套政策来驱使ღ★。”
其次是系统节能ღ★。倪维斗表示如何让每件东西发挥最大的效用很有讲究ღ★,现在存在很多高能低用的情况ღ★。“比如前段时间秸秆发电很热ღ★。我坚决发对ღ★。中国是小农经济ღ★,每户人家有多少秸秆能烧?费劲收起来ღ★,建设和运输很花钱ღ★,只能发一点电尊龙凯时 -人生就是博!ღ★。ღ★,根本不划算ღ★。但是这种风在中国一阵阵地刮ღ★,合理的系统配置很成问题ღ★。”
天然气是一种高效的能源ღ★。目前ღ★,从国外引进天然气的呼声很高ღ★,煤制天然气也方兴未艾ღ★。不过ღ★,倪维斗却指出ღ★,其实我国并没有解决天然气最佳利用的问题ღ★。他表示ღ★,天然气是氢碳比最高凯时尊龙官网ღ★、质量最好的能源ღ★,但现在却相当一部分用于城市居民采暖等民用方向ღ★,从热力学角度来说是最高级的能源被最低级地利用了ღ★。应梯级考虑ღ★,建立一套高能高用ღ★、中能中用ღ★、低能低用的能源利用体系在厂里跟很多人睡过ღ★。
第三ღ★,体制节能ღ★。倪维斗再次将矛头指向了“唯GDP论”ღ★,他说ღ★,现在各地都以GDP为第一要务的政策导向使得各地建设中没有把能耗和效率放在第一位ღ★,体制问题导致产能过剩ღ★、重复建设的情况大量出现ღ★。
2009年底ღ★,国家发改委对几大行业提出产能过剩的预警ღ★。如2008年我国风电装机达到1200万千瓦ღ★,实际发电量仅有120亿度ღ★。“现在各地搞风电也不管能否并网ღ★,都先建起来ღ★,把风能资源圈在自家名下ღ★,把GDP拉上去再说ღ★。”倪维斗表示ღ★,我国的很多风电场都建在西北地区ღ★,电网薄弱ღ★,要并网ღ★,需要建设大量火电站用于热备用ღ★,实际上非常耗能ღ★。
针对目前拉动经济最快的基础建设和房地产ღ★,倪维斗指出ღ★,虽然经济拉动了ღ★,但能耗也加大了ღ★。他表示ღ★,现在我国调整产业结构ღ★、减少耗能工业至关重要ღ★。
另外ღ★,社会节能也是节能降耗的一大途径ღ★。根据倪维斗的调查统计ღ★,同一栋楼中50户家庭的耗能能相差五六倍凯时尊龙官网ღ★。“这就是生活习惯和节能意识的问题”ღ★,倪维斗举例说在厂里跟很多人睡过ღ★,目前社会上已经形成了一种为求舒服ღ★、不计能源消耗的生活态度和生活习惯凯时尊龙官网ღ★,从普通老百姓到各地官员都是如此ღ★,各种层出不穷的“形象工程”就是最好的例证ღ★。倪维斗希望社会上能多有一些低碳教育ღ★,改变这种生活态度ღ★。在行动上ღ★,从中央到地方ღ★,各级官员必须首先带头ღ★,不然的话ღ★,只停留在一般的号召上ღ★,是没有公信力的ღ★。
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