倪維斗院士:未來中國能源結(jié)構(gòu)仍以煤為主

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中國工程院院士倪維斗日前在中國科學(xué)技術(shù)信息研究所舉辦的“院士講壇”上表示：未來中國的能源結(jié)構(gòu)仍會以煤為主。所有的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，一定要環(huán)繞著如何清潔高效使用煤來進行，這是中國的一個特色。

倪維斗院士是我國著名的動力機械專家，在學(xué)術(shù)上發(fā)展了復(fù)雜熱力系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件的先進建模方法和一系列新的控制策略。近年來倪維斗院士主要從事中國能源戰(zhàn)略的研究，推動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，倪維斗院士以《開啟我國低碳轉(zhuǎn)型窗口的幾點意見》為題，結(jié)合世界能源背景，對當(dāng)下中國的能源環(huán)境問題作了全面論述。

能源會枯竭嗎

“資源暫時不會枯竭，枯竭也是逐步枯竭，不會一夜之間沒了，不會的�！蹦呔S斗院士指出，隨著世界人口的迅速增長，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著。與全球人口同步增長的是人類對能源的需求。

“從各個國家的歷史情況來看，如果拿GDP做橫坐標(biāo)，用國家的每一個人所享受的能源作為縱坐標(biāo)，整個數(shù)據(jù)是一個正比曲線�！蹦呔S斗院士指出，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，每一個人能夠享受的能源服務(wù)是越來越多的。

然而，地球沒有足夠的力量來支撐70億甚至更多人對能源的需求，經(jīng)年累月地消耗會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)、新能源的合理開發(fā)，以及新設(shè)備不斷制造，都是應(yīng)對人類不斷發(fā)展的能源需求的解決辦法。隨著勘探、開發(fā)技術(shù)的不斷進步，新的資源不斷被發(fā)現(xiàn)、被開發(fā)利用，“資源暫時不會枯竭，還夠人類用一段時間。”

資源也許還夠用百余年，但是在人類日益增長的能源需求面前，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)境容量沒有了。氣候變化，整個的大氣的環(huán)流，都是幾萬年慢慢形成的平衡，由于人類的擾動，排放很多污染物、二氧化碳、溫室氣體，把整個地球的環(huán)境容量攪沒了，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�！蹦呔S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)境問題日益嚴重，人類在這個問題上已經(jīng)被逼到墻角�！蹦呔S斗院士稱，世界范圍內(nèi)尤其是中國在能源環(huán)境上面臨幾個比較大的挑戰(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；三是能源安全，這是我國特有的問題。

中國每年要排放約80億噸二氧化碳，雄踞世界“榜首”，對全球變暖起了很大的作用。

針對溫室氣體的排放，目前全世界要求每個國家做出承諾，對中國來說，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面前首要的問題。

PM2.5是霧霾天氣形成的根源，目前我國從北到南均出現(xiàn)了嚴重的霧霾天氣，這對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)過氧化變成的小顆粒，占整個大氣顆粒物的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)住笔茄趸�氮，而氧化氮的排放與煤、石油等燃料的質(zhì)量和燃燒過程密切相關(guān)。

“中國要‘根治’PM2.5，需要從油品質(zhì)量提高、能源燃燒過程優(yōu)化，以及整個能源結(jié)構(gòu)調(diào)整上下功夫�！蹦呔S斗院士指出。

能源安全是中國的“特殊”問題，主要特殊在三個方面，一是用量大，二是對外依存度高，三是運輸通道問題。中國的石油用量不斷增長，國產(chǎn)石油最多年產(chǎn)2億噸，對外依存度已經(jīng)到達了56.5%。而我國主要的油源主要來自于委內(nèi)瑞拉、蘇丹、尼日利亞等國家，這些國家多在政治上不穩(wěn)定，加之我們現(xiàn)在沒有足夠強大的海軍和足夠多的軍事基地來維持海運通道，如何提高能源供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性是擺在中國面前的難題。

未來中國能源結(jié)構(gòu)仍以煤為主

針對中國的能源環(huán)境現(xiàn)狀，倪維斗院士結(jié)合2030年全球能源的變化，指出目前中國的能源結(jié)構(gòu)仍會以煤為主：“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，這是我們的一個特色�！�

目前，很多國家針對二氧化碳排放問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。倪維斗院士則認為，發(fā)展可再生能源是非常艱難的工作�！耙驗榭稍偕�能源價格比較貴，間歇性和波動性都是可再生能源是否能夠在更大范圍使用的關(guān)鍵問題�！�

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，用合成氣用來發(fā)電、做化工產(chǎn)品或者做其他的燃料�！�

談到中國未來的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，倪維斗院士表示，希望未來煤的比例由目前的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能源缺口較大的現(xiàn)實，未來我國的能源發(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滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需求和生活改善的需求。”

關(guān)于能源的那些事兒

科技日報：海底的可燃冰能夠供人類用幾千年，我想問開發(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，我們中國的蘊藏量很大，在大洋表面鋪了很薄一層，但到現(xiàn)在為止，沒有好的開采辦法，不能鉆到海底下像掃地一樣掃出來。同時開采過程當(dāng)中，如果引起甲烷的泄漏，反而會引起溫室氣體，因為甲烷也是溫室氣體，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程中，各個國家都已經(jīng)有一些樣品了，如何大規(guī)模開采還沒有一個合適的辦法。

科技日報：目前有許多航空公司開展了一個叫碳補償?shù)挠媱�，就是你乘坐飛機，在這個過程當(dāng)中，人均的二氧化碳排放量通過種植樹苗的情況下進行二氧化碳的補償，您認為這種碳補償計劃，能否緩和中國的碳排放，以及您對碳補償?shù)目捶ā?/p>

倪維斗：我認為中國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，這個錢也可能種樹，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。我認為碳補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。

科技日報：在未來能不能有更新型的燃料，比如更廣泛的利用太陽能？

倪維斗：我國太陽能是相當(dāng)豐富的，最主要問題是其成本太高，發(fā)出的電賣給你不是4毛錢一度電，目前國家規(guī)定的價格是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，基本上是要采取補貼政策，現(xiàn)在太陽能大概是1塊錢一度電國家要補貼5毛錢，如果過多使用太陽能發(fā)電，國家?guī)装賰|就進去了。

目前最重要的是研究自己的技術(shù)，降低成本，不依靠國外市場；利用可控核聚變，天然氣水合物都是挺好的辦法，而太陽能，風(fēng)能則要解決輸電的問題。