能源供应的挑战和机遇（下）
携手开发新能源  共度全球性能源危机
□中国化工信息中心教授级高级工程师  朱曾惠
（上接第23期第4、5版）
　　　　　　　　　　　　　　　　　可再生能源的发展潜势
　　21世纪以来，可再生能源的应用取得了很大进展。2000～2004年各种可在生能源年均增长率分别为：电网
联结太阳能光电池60%，风力28%，生物柴油25%，太阳能热转换17%，电网外太阳能电池17%，地热13%，乙醇
11%。这也表明世界各国构建的多元化能源方案取得了明显成效。
　　太阳能热水器与传统电或燃气热水器相比具有较强的竞争力；在巴西，燃料乙醇可与汽油相媲美；水力、
地热和一些生物质能发电已经与矿物燃料发电展开了竞争，风能发电在风力适合地区具有竞争力，而太阳能光
电池发电主要适用于高度封闭的地区，期望2010年在发达国家内得到广泛应用。
　　当今，太阳能已经供应了大量的能源。将太阳能转换成热能的集热器已经部分取代了矿物燃料和生物质燃
料加热装置，到2015年中国的太阳能集热面积将达到2.3亿m2，是当前世界的总集热面积的3倍。无论在发达
国家还是发展中国家，利用太阳能发电都是有益的。2005年已有200万户发展中国家的家庭用电来自太阳能发
电。据估计，全世界约有3.5亿户家庭将从中心电网中获得太阳能发电。分散型的发电系统可以降低昂贵的电
网建设费用，可以象移动通讯一样在世界上一定地区超越有线电话而获得跨越式发展。
　　在一些发达国家中，电网联结光电池供不应求，从而推动太阳能光电池产业快速发展。2004年中国太阳能
光电池生产能力翻了一番，印度主要太阳能光电池生产企业的生产能力从2001年的8MW扩展增至2004年的38MW，
菲律宾、泰国以及其他东南亚国家纷纷投建新厂。欧洲的太阳能光电池产量位居全球首位，但还是满足不了当
地需求，2004年德国Qcell公司和西班牙Isofoton公司分别建成了75MW和53MW的工厂。
　　目前，世界至少有48个国家包括25个欧洲国家和14个发展中国家已经出台相应的可再生能源法规，推促
其利用。欧洲的发展目标是到2010年可再生能源发电占该地区总电力的21%，占总能源的12%。太阳能和其他
可再生能源对人类赖以生存的环境和社会发展有很大益处，各国的可再生能源政策对其发展起着一定的支持作
用，而开发速度主要取决于政策支持的有效期限和可靠程度以及地方执行情况，具有长远规划的国家采纳了各
种可再生能源促进政策。
　　尽管可再生能源利用取得一定进展，但是其在能源总量中所占比例甚小，可再生能源（包括水力发电）只
占世界一次能源供应量（TPES）的0.5%，加速其发展必须建立在科学研究的基础上。如果提出准确适当的研究
计划并得到相关部门的支持，便可获得高效、价廉的的材料，则建设太阳能－热和太阳能－电转换系统可望在
几年内获得根本性突破。太阳能转换涵盖物理学、化学、生物学和纳米科学等学科的原理，因此解决能源问题
的同时也将推动其他学科领域的发展。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　能源问题与社会进步
　　能源问题是与许多社会问题相互关联的，在进行决策之前必须弄清这些问题，因为这种决策将影响我们以
及子孙后代的生活。
　　1．人们生活质量的提高与高额的人均能源消费相协调吗？不可能！能源消耗量增加有利于社会的物质丰富，
但是在发达国家中，其对于人们的非物质问题也无能为力。我们必须改变能源管理模式，能源危机不能通过增
加能源生产来解决。提高人们生活的质和量，就应当为非物质价值的增长和人与人之间的关系方面创造空间。
　　2．我们应当逐步停止使用矿物燃料吗？是的！有三个重要原因：①矿物燃料是不可再生的，它将会被用尽；
②使用矿物燃料会对环境造成不可挽回的灾害，导致人类健康受到严重危害；③矿物燃料应当用作化学工业的
原料。矿物燃料利用应逐步被可再生新能源所替代。
　　3．通过科技进步能否找到一种能源可以替代矿物燃料？可以！有两种丰富的能源，太阳能和核能。这两种
型式的能源是完全不同的，不论在开发技术上，还是社会应用上都是如此。
　　核能通过核裂变获得，既不是清洁的也非取之不尽的，而是一种浓缩的能源形式，必须在严格的政治和军
事控制下以及有先进技术水平保证安全的条件下进行生产。此外，核能开发建设还存在投资费用高昂、可能引
发灾难性事故、废料难以处理以及核武器扩散等问题。核能的开发会引起能源过度使用，也将加大国家间的贫
富差距，影响世界和谐发展。
　　然而，太阳能是非常丰富的，可以在世界各个地区和国家进行开发，而且相关技术对环境友好，但投资巨
大。太阳能是一种呈扩散式的能源，它的传输利用不易发生事故，不会导致能源的过度开发，同时也可减少其
他资源的供给压力。太阳能的分布对各个国家来说是公平的，最贫穷的国家拥有丰富的太阳能，也可研究有关
技术进行开发利用，同时在一定程度上减缓贫穷。
　　4．化学能可以帮助解决能源问题吗？可以！太阳能的三种转换途径——热、发电、燃料都需要专门的材料，
而且三种途径中的两种是化学过程。新材料系统取决于合理的试验设计以提高光吸收效率以及能量转换和能量
贮存系统的性能。化学能在许多能源相关技术中起关键性作用，甚至可以找出新的解决方案。当前，如何攻克
能源危机是化学领域所面临的最大挑战。
　　5．世界各个地区的生活水平均达到发达国家水准可能不对地球造成伤害吗？不可能！即使人口增长已经停
滞，也没有足够的资源让所有的人按发达国家标准进行生活，为了维持目前的生活水平，我们也必须开发太阳
能以循环利用最重要的原料。
　　6．只靠科学技术能使我们在未来的几十年内达到理想生活标准的目标吗？不能！即使科学技术在利用太阳
能方面取得完全成功，但地球是一个封闭系统（除太阳能外），我们已经在超越其再生能力情况下使用自然资源。
因此，需要降低人类对地球的压力，特别是人口数量的增长以及资源的回收利用。地球不是开放式的居住地方，
而是所有生命体从属的封闭系统，我们应当与之共命运。
　　7．发达国家的公民应当改变自己的生活方式而向创新的社会和经济模式转变吗？应当！原因有两点：一是
无终止的经济发展概念不能维持，因为它违背热力学第二定律；二是发达国家的生活方式建立在消费主义的基
础上，会加重不平等现象。在富裕国家中“足够”和“太多了”的概念已经发生变化，多数人赞成要提高能源
消费的效率。但是，较高的效率并不能使国家经济走向可持续发展轨道，因为同样是在进行能源消耗，甚至可
能增加消耗。例如，汽车的能源使用效率提高了，消费者可能用节省下来的钱去购买速度更快的汽车。人们需
要新的思维和逻辑来对待世界的能源问题，以求得达到地区生态系统的稳定。
　　8．发达国家的生活水平可以得到改善吗？可以！要进行此项工作，须改变一些生活方式。2002～2030年美
国和加拿大能源消耗量将逐步增加到5.7百万桶油当量/d，人口增加8800万人。与此相比，印度人口增加3.83
亿人，相应能量只增加1.4百万桶油当当量/d，中国人口增加1.64亿，而能耗增长1.5百万桶油当量/d。
　　为了减少发达国家与发展中国家间能源分配的巨大差别，有人建议提高对贫穷国家的能源供应，停止富裕
国家的增长，但就地球资源总量来看该战略不尽合理。发达国家要帮助发展中国家提高他们科研能力，为他们
面临的能源、公共卫生、农业、生态和基础教育等问题找出解决方案，为根除贫困提供现代能源服务。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　全面认识能源问题
　　需要采取果断迅速的全球性行动来解决能源危机，这种行动应当结合在一个总体战略中，从而对地球的资
源总量及开发潜力有准确的把握。此战略的第一步是大幅度降低矿物燃料的消耗，这需要发达国家多做贡献，
其错误的生活模式是对“资源有限”概念的无知，浪费巨大的资源，生产大量的垃圾，使国家之间形成了极端
的不平等。第二步是立即进行广泛研究大力开展可再生资源的开发利用，此亦是发达国家的任务，因为当前主
要的研究工作在那里。只要攻克了技术难点，就可以成为各个国家都易于开发应用的可再生能源，可在自己领
土范围内拥有多样化的能源形式。
　　各国应将能源问题作为首要问题。新能源的开发将超越矿物燃料的开发方法，难度甚大，应将其作为一项
全球性课题。为了人类生存环境的可持续发展，我们应全力缩短开发时段。
　　科学家有责任告知大众关于能源问题的紧迫性和复杂性，并向政界人士说明一些关键性问题，如能源方案
框架要有一个较长期的设想，不能仅限于自己的任期之内。同时也应告知经济学家和政治家需要有可持续性的
认识，经济不能无休止地增长。
　　我们不要忘记，地球上不存在可以迎合人类浪费和无知的可再生资源。每个国家、社区和个人应当对实际
需求的限度有清晰的认识，超越限度地消费资源不是可持续性社会所必须的条件，是不能构建和谐世界的。面
向未来的完整战略需要知道“足够了”，起初这可能是困难的，但是没有“足够了”的概念是十分危险的。
　　能源危机是一个挑战，同时也是一种机遇。它提供了一个宝贵的机会让我们更关注我们所生活的地球和我
们所构建的社会。对科学发展来说也是一个机遇，使其在推动社会可持续发展中起积极作用，帮助改正社会上
的错误观念，缩小对社会稳定发展构成威胁的贫富差距。美国罗诺里根对世界问题的滴入方式理论
（trickle-down，美国的一种经济学理论，认为与其政府将财政津贴直接用于福利事业或公共建设，不如将其
交由大企业陆续流入小企业和消费者之手更能促进经济增长）未能实施，如果地区间生活水平差距依旧，那么
社会动乱迟早会重来。脆弱的地球在我们手中，我们有足够的智慧去开发它吗？除科学和技术外，一种文明能
减少不平等，创建更为和平的世界吗？
　　当然，未来十年，随着科学技术的不断进步，多种新能源将被发现。核聚变如能成功开发便可从根本上解
决能源问题，但是目前尚不能确定，因此，降低能源消费和加大可再生能源的开发力度仍是解决能源供应紧张
的有效途径。有人认为太阳能转换技术是不现实的，新的油气资源开发是“永远的主流”，这也是许多分析家对
待能源危机的最大胆的处方。他们有如上世纪70年代的信息技术权威，根本不会想像个人电脑时代在几十年后
会到来。
　　欧洲人们的生活质量较高但能源却很匮乏，北海油田上世纪90年代就已进入开采峰值期，此后不断减产；
挪威和英国是欧洲最大的石油生产国，却只拥有世界探明储量的1.2%，挪威和荷兰的天然气储量总和也不过占
世界的2.1%。煤的情况也不佳，德国和波兰的可采储量也只有世界的2.3%。欧洲每年需从其他国家和地区大量
进口石油、天然气等能源。因此，推进欧洲社会的可持续发展节约能源首当其冲。然而，可再生能源在全世界
分布较好，因此，欧洲可在新能源开发利用方面加强自己的领先地位。凭借欧洲的技术、经济实力，有能力偕
同其他地区和国家实现一种实在的、渐进的结构性的经济改革：从大量使用不可再生能源（矿物燃料）走向应
用丰富的、环境友好的由太阳提供的一次能源。
　　在2000年里斯本会议上，欧洲委员会提出了将成为世界上最有活力和竞争性的知识基础经济的战略发展目
标，从而实现可持续性经济增长，并创造更多的工作岗位和更强的社会凝聚力。
　　通过此文的论述，我们可以得到以下一些认识：
    1.能源问题是全球性的，是经济发展和社会进步必须面对的首要问题，各国都应面对挑战，制定能源战略。
　　2.能源问题涉及甚广，能源战略要从政治、经济、社会和科学技术各个层次上进行研究，政府、产业和学
术部门甚至个人都应对能源有全面的认识。
　　3.面对能源危机需从开发和节约资源两方面着手，开发的重点应当是可再生资源，要减少甚至停止矿物燃
料的使用，将其作化学工业原料。节约方面除了开发节能技术外，改变生活方式、减少浪费至关重要。
　　4.长远来看，太阳能和核能聚变技术应当作为科学技术发展的重点。
　　5.煤炭的利用前提是清洁化，提高能源使用效率以及消除对环境污染和生态破坏的核心是解决CO2捕集问
题。（全文完）