倪維斗院士是我國(guó)著名的動(dòng)力機(jī)械專家，在學(xué)術(shù)上發(fā)展了復(fù)雜熱力系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件的先進(jìn)建模方法和一系列新的控制策略。近年來(lái)倪維斗院士主要從事中國(guó)能源戰(zhàn)略的研究，推動(dòng)以煤氣化為龍頭的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)、醇醚替代燃燒和國(guó)內(nèi)的應(yīng)用，在能源環(huán)境領(lǐng)域著述頗豐。
在論壇現(xiàn)場(chǎng)，倪維斗院士以《開(kāi)啟我國(guó)低碳轉(zhuǎn)型窗口的幾點(diǎn)意見(jiàn)》為題，結(jié)合世界能源背景，對(duì)當(dāng)下中國(guó)的能源環(huán)境問(wèn)題作了全面論述。
能源會(huì)枯竭嗎
“資源暫時(shí)不會(huì)枯竭，枯竭也是逐步枯竭，不會(huì)一夜之間沒(méi)了，不會(huì)的。”倪維斗院士指出，隨著世界人口的迅速增長(zhǎng)，逐步消失殆盡的并不是物質(zhì)資源本身，而是環(huán)境資源。
聯(lián)合國(guó)去年上半年發(fā)表聲明稱，世界人口突破70億，正以很快的速度增長(zhǎng)著。與全球人口同步增長(zhǎng)的是人類對(duì)能源的需求。
“從各個(gè)國(guó)家的歷史情況來(lái)看，如果拿GDP做橫坐標(biāo)，用國(guó)家的每一個(gè)人所享受的能源作為縱坐標(biāo)，整個(gè)數(shù)據(jù)是一個(gè)正比曲線。”倪維斗院士指出，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，每一個(gè)人能夠享受的能源服務(wù)是越來(lái)越多的。
然而，地球沒(méi)有足夠的力量來(lái)支撐70億甚至更多人對(duì)能源的需求，經(jīng)年累月地消耗會(huì)使有限的能源枯竭嗎?倪維斗院士指出，層出不窮的新技術(shù)、新能源的合理開(kāi)發(fā)，以及新設(shè)備不斷制造，都是應(yīng)對(duì)人類不斷發(fā)展的能源需求的解決辦法。隨著勘探、開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的資源不斷被發(fā)現(xiàn)、被開(kāi)發(fā)利用，“資源暫時(shí)不會(huì)枯竭，還夠人類用一段時(shí)間。”
資源也許還夠用百余年，但是在人類日益增長(zhǎng)的能源需求面前，百余年的物質(zhì)資源總量可能只是杯水車薪。
“地球本身的燃料資源是有的，而環(huán)境容量沒(méi)有了。氣候變化，整個(gè)的大氣的環(huán)流，都是幾萬(wàn)年慢慢形成的平衡，由于人類的擾動(dòng)，排放很多污染物、二氧化碳、溫室氣體，把整個(gè)地球的環(huán)境容量攪沒(méi)了，也就是四五十年，地球?qū)⒆兂珊懿贿m合人類生存的地方，地球就變成了爛攤子。”倪維斗院士坦言他的擔(dān)心之處。
人類已經(jīng)被逼到墻角
“隨著能源環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，人類在這個(gè)問(wèn)題上已經(jīng)被逼到墻角。”倪維斗院士稱，世界范圍內(nèi)尤其是中國(guó)在能源環(huán)境上面臨幾個(gè)比較大的挑戰(zhàn)：一是全球變暖，這主要源于二氧化碳的大量排放；二是PM2.5，就是霧霾天氣籠罩全國(guó)；三是能源安全，這是我國(guó)特有的問(wèn)題。
中國(guó)每年要排放約80億噸二氧化碳，雄踞世界“榜首”，對(duì)全球變暖起了很大的作用。
針對(duì)溫室氣體的排放，目前全世界要求每個(gè)國(guó)家做出承諾，對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，到2015年要把每單位GDP的能耗減少40%~45%。倪維斗院士指出，如何改變能源結(jié)構(gòu)是擺在以煤為主的中國(guó)面前首要的問(wèn)題。
PM2.5是霧霾天氣形成的根源，目前我國(guó)從北到南均出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣，這對(duì)人類呼吸道的損害很大。倪維斗院士指出，導(dǎo)致霧霾天氣的“主犯”是二次粒子，即由可揮發(fā)的物質(zhì)經(jīng)過(guò)氧化變成的小顆粒，占整個(gè)大氣顆粒物的50%—80%左右。由于二次粒子的“前身”是二氧化硫等可揮發(fā)氣體，阻斷該類氣體的氧化作用是避免形成霧霾的關(guān)鍵?，F(xiàn)在探明的導(dǎo)致可揮發(fā)氣體氧化的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;是氧化氮，而氧化氮的排放與煤、石油等燃料的質(zhì)量和燃燒過(guò)程密切相關(guān)。
“中國(guó)要‘根治’PM2.5，需要從油品質(zhì)量提高、能源燃燒過(guò)程優(yōu)化，以及整個(gè)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整上下功夫。”倪維斗院士指出。
能源安全是中國(guó)的“特殊”問(wèn)題，主要特殊在三個(gè)方面，一是用量大，二是對(duì)外依存度高，三是運(yùn)輸通道問(wèn)題。中國(guó)的石油用量不斷增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)石油最多年產(chǎn)2億噸，對(duì)外依存度已經(jīng)到達(dá)了56.5%。而我國(guó)主要的油源主要來(lái)自于委內(nèi)瑞拉、蘇丹、尼日利亞等國(guó)家，這些國(guó)家多在政治上不穩(wěn)定，加之我們現(xiàn)在沒(méi)有足夠強(qiáng)大的海軍和足夠多的軍事基地來(lái)維持海運(yùn)通道，如何提高能源供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性是擺在中國(guó)面前的難題。
未來(lái)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)仍以煤為主
針對(duì)中國(guó)的能源環(huán)境現(xiàn)狀，倪維斗院士結(jié)合2030年全球能源的變化，指出目前中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍會(huì)以煤為主：“所有科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一定要環(huán)繞著如何清潔高效使用煤，這是我們的一個(gè)特色。”
目前，很多國(guó)家針對(duì)二氧化碳排放問(wèn)題提出的解決方案是，到2030年煤、石油、天然氣各占26%—27%，核電、水電、可再生能源則占25%左右，逐步提高可再生資源的占比。倪維斗院士則認(rèn)為，發(fā)展可再生能源是非常艱難的工作。“因?yàn)榭稍偕茉磧r(jià)格比較貴，間歇性和波動(dòng)性都是可再生能源是否能夠在更大范圍使用的關(guān)鍵問(wèn)題。”
倪維斗院士表示，集中的大規(guī)模使用是清潔高效用煤的題中之義，在大規(guī)模的使用當(dāng)中提高效率，比較好的辦法之一是“煤不直接燃燒，煤先氣化，通入氧氣，通入蒸汽，把煤氣化變成合成氣，即一氧化碳和氫氣，用合成氣用來(lái)發(fā)電、做化工產(chǎn)品或者做其他的燃料。”
談到中國(guó)未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，倪維斗院士表示，希望未來(lái)煤的比例由目前的70%有所下降，人均維持在4噸左右。結(jié)合全球資源有限和我國(guó)能源缺口較大的現(xiàn)實(shí)，未來(lái)我國(guó)的能源發(fā)展、工業(yè)布局都要在4噸左右做文章。
“這就要求我們必須有新的生活方式、用能方式才能夠用比較少的能源來(lái)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求和生活改善的需求。”
關(guān)于能源的那些事兒
科技日?qǐng)?bào)：海底的可燃冰能夠供人類用幾千年，我想問(wèn)開(kāi)發(fā)這種能源的技術(shù)困難在什么方面?
倪維斗：可燃冰又叫天然氣水合物，就是水合天然氣，一種在海底、高原的地方都有天然氣水合物，我們中國(guó)的蘊(yùn)藏量很大，在大洋表面鋪了很薄一層，但到現(xiàn)在為止，沒(méi)有好的開(kāi)采辦法，不能鉆到海底下像掃地一樣掃出來(lái)。同時(shí)開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中，如果引起甲烷的泄漏，反而會(huì)引起溫室氣體，因?yàn)榧淄橐彩菧厥覛怏w，其危害要比二氧化碳厲害22倍。
所以，目前可燃冰還在探索過(guò)程中，各個(gè)國(guó)家都已經(jīng)有一些樣品了，如何大規(guī)模開(kāi)采還沒(méi)有一個(gè)合適的辦法。
科技日?qǐng)?bào)：目前有許多航空公司開(kāi)展了一個(gè)叫碳補(bǔ)償?shù)挠?jì)劃，就是你乘坐飛機(jī)，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，人均的二氧化碳排放量通過(guò)種植樹(shù)苗的情況下進(jìn)行二氧化碳的補(bǔ)償，您認(rèn)為這種碳補(bǔ)償計(jì)劃，能否緩和中國(guó)的碳排放，以及您對(duì)碳補(bǔ)償?shù)目捶ā?/span>
倪維斗：我認(rèn)為中國(guó)收一定的碳稅也是必要的，你排放多少二氧化碳，你必須付出一定的錢，這個(gè)錢也可能種樹(shù)，也可能用其他技術(shù)消耗掉二氧化碳，你排多少二氧化碳你必須要付費(fèi)。我認(rèn)為碳補(bǔ)償或者碳稅的辦法是有一定的作用的，但是怎么用的合適還有待商榷。
科技日?qǐng)?bào)：在未來(lái)能不能有更新型的燃料，比如更廣泛的利用太陽(yáng)能?
倪維斗：我國(guó)太陽(yáng)能是相當(dāng)豐富的，最主要問(wèn)題是其成本太高，發(fā)出的電賣給你不是4毛錢一度電，目前國(guó)家規(guī)定的價(jià)格是1塊錢一度電，風(fēng)力發(fā)電大概是6、7毛錢一度電，生物質(zhì)能發(fā)電7毛5一度電，都比煤電要貴。
可再生能源的發(fā)展，基本上是要采取補(bǔ)貼政策，現(xiàn)在太陽(yáng)能大概是1塊錢一度電國(guó)家要補(bǔ)貼5毛錢，如果過(guò)多使用太陽(yáng)能發(fā)電，國(guó)家?guī)装賰|就進(jìn)去了。
目前最重要的是研究自己的技術(shù)，降低成本，不依靠國(guó)外市場(chǎng)；利用可控核聚變，天然氣水合物都是挺好的辦法，而太陽(yáng)能，風(fēng)能則要解決輸電的問(wèn)題。
