迎接可再生能源時代

中國正在走新型工業化道路，要大量節約能源和資源，但又要不失時機地實現工業化。工業化階段不可逾越，工業化中的重工業化階段也不可逾越，而能源是發展的硬約束條件。只有可再生能源才是真正“取之不盡，用之不竭”的能源。不論從當前的發展，還是從長遠的發展來說，中國都需要及早逐步過渡到可再生能源。

中國為何發展可再生資源

首先，當代能源技術以及相關產業，正積極向可再生能源方向發展，已成為世界共識。

國家發改委能源研究所的周鳳起同志在《中國可再生能源發展戰略》一文中列舉了國際上大力發展可再生能源的6條理由：能源安全和能源供應多元化；減少溫室氣體排放；減少化石燃料引起的城市環境污染；替代核能；創造就業機會和發展中小企業的動力；擴大技術和裝備出口。

2002年，全世界消費的可再生能源為19.66億噸標準煤，約相當于全球一次能源消費總量的13.4%。其中傳統利用的可再生能源約占77.5%，新的可再生能源利用約占22.5%。可再生能源發電量占總發電量的17.9%，僅次于煤電的39%和氣電的19.1%，高于核電的16.6%。

歐盟已規定，可再生能源在一次能源中的比例要由1997年的6%提高到2010年的12%，2020年為20%，2050年將達50%；可再生能源電力在整個電力中的比例將由1999年的14%提高到2010年22%。2006年3月底，歐盟首腦會議決定：要在20年內拿出1萬億歐元，投入到歐盟諸國新的能源產業，轉入以可再生能源為主導能源的軌道。

美國也提出到2025年生物質發電4500萬千瓦，風電1000萬千瓦，光伏發電3000萬千瓦，光熱發電2000萬千瓦。2006年2月20日，美國總統布什開展了“能源之旅”，參觀了許多可再生能源研究所。布什還不斷發表講話，呼吁美國要大力減少油的進口，呼吁發展風能、太陽能，并希望2015年美國太陽能發電成本下降到可和火力發電競爭的水平。

2012年，印度可再生能源發電裝機將達到10%。

2010年，拉丁美洲整個能源的10%將來自可再生能源。

其次，無論從經濟、政治還是國防角度，我國都需要大力發展可再生能源。

發展可再生能源，是可持續發展的需要；是調整能源結構的需要；是保護環境的需要；是開發西部的需要；是解決農村用能及邊遠地區用電和生態建設的需要；是提高能源供應安全的需要，也是開辟新的經濟增長點的需要。可再生能源在21世紀將逐步取代化石能源，成為全球新的經濟增長點。

同時，從政治和國防的角度來說，大力發展可再生能源是中國走和平發展道路的需要。（1）當代戰爭的根源，已由對市場、對殖民地等的爭奪，轉向對能源，對資源的爭奪。當前集中表現為對石油的爭奪；（2）中國必須大力發展可再生能源，避免卷入由于能源爭奪而引起的國際性戰爭；（3）能源外交，能源合作和爭奪，已成為時代的主題，中國需要大力發展可再生能源，以增強中國在國際談判中的地位；（4）中國在發展可再生能源中增加的支出，有望在國際能源合作中獲得收益，甚而是極大的收益。

如果不幸而卷入一場戰爭，中國必須保證能以有限的資源，集中供應戰爭所需要的能源，所以，需大力節約中國自身所擁有的有限的化石能源，從而能保證在戰爭中立于不敗之地。能源將決定未來戰爭的勝負。現在世界范圍內正處于和平發展時期，但是，“居安必須思危”，“有備才能無患”。

中國是負責任的大國，胡錦濤同志在“2005年北京國際可再生能源大會”的致辭中提出兩個“必由之路”：“加強可再生能源開發利用，是應對日益嚴重的能源和環境問題的必由之路，也是人類社會實現可持續發展的必由之路。”他還表示:“加強全球合作，妥善應對能源和環境挑戰，實現可持續發展，是世界各國的共同愿望，也是世界各國的共同責任。”

再次，在2050年以前，中國就有對可再生能源的迫切需求。

2005年，我國共有電力裝機5億千瓦。其中水電是1.16億千瓦，火電是3.84億千瓦，油電是1500萬千瓦，核電是684萬千瓦。2020年，預期電力裝機將是12億千瓦，其中水電是2.9億千瓦，火電是7.6億千瓦，天然氣發電是6000萬千瓦，核電是4000萬千瓦。風電、太陽能發電等一共是2500萬千瓦。其中核能僅占3.3%。值得關注的問題是：我國的資源、運輸以及環境容量能否支撐7.6億千瓦的火電？2050年的中國，其電力裝機將是多少？將呈現何種能源結構？如果2050年的電力裝機是25#12316;30億千瓦，而又由煤來主導未來的電力建設，這將是“天文”數字。

2005年的美國，約是人均電力3千瓦，2050年的中國，將是15#12316;16億人，如果人均2千瓦，就將是30億千瓦。然而這僅是當前美國人均水準的2/3。由2020年的12億千瓦，上升到2050年的30億千瓦，也就是每年僅平均增長3.1%。

中國經濟雖然有大量節能的潛力，在中國的經濟工作和實際生活中，有許多浪費能源的驚人案例，但中國決不是高度浪費能源的國家。現在中央期望十一五期間節能20%，這一指標能否如期實現，需要仔細研究和出臺重大政策措施。

其實，當前中國人均用電量是400瓦，美國人均用電是2800瓦，是美國的1/7。在如此低下的用電標準條件下，能節約出多少電力？

同時，中國也不能走以核能為主導能源的道路。因為我國的天然鈾資源供應不足，僅能支撐50座標準核電站連續運行40年（這里已將未來的可能的天然鈾資源也計算在內）。

當然，我們可以考慮進口天然鈾。近年，澳大利亞、加拿大等國家已經或即將和中國簽訂長期供應天然鈾的合同。但是，在世界紛紛大力發展核能的形勢下，據估計“鈾資源大約在40年內就會耗盡”。可以說，在天然鈾方面的資源爭奪，決不亞于對石油的爭奪。

有相當一些人寄希望于快中子增殖堆，因為這將可能使天然鈾的利用率擴展60倍。我們贊成大力發展快中子增殖堆，但必須看到快中子增殖堆將面臨一個價格成本十分昂貴和核擴散問題。

能源領域中的先進生產力

可再生能源在資源總量上遠遠大于核能。中國的水能資源遠大于中國的天然鈾資源；中國的風能資源亦遠大于在使用快中子堆技術條件下已擴大了60倍利用率的天然鈾資源；至于太陽能資源亦遠大于所謂“取之不盡，用之不竭”的海水中的氘。誠然，海水中的氘和自然界存在的鋰可為受控熱核電站提供充足的資源，但仍是總量有限的資源。

可再生能源有的已在技術上完全成熟（如水能），有的接近完全成熟（如風能），而且其發電成本將遠低于核能。有的在技術上尚未成熟，其發電成本也較高（如太陽能），但太陽能的資源無限，并已找到有望實現大幅降低發電成本，直至和火力發電相競爭的現實的技術途徑。中國必須盡可能地轉向可再生能源為主導的能源結構，應大力發展4種可再生能源：水

能，生物質能，風能，太陽能。

第一，水能。

2005年年底，我國共有電力裝機5億千瓦，其中水電裝機1.1億千瓦。已知中國水能資源約是7億千瓦，其中技術可開發是5.4億千瓦，經濟可開發約是4億千瓦。國家計劃投入1.3萬億資金，再開發1.9億千瓦。

當前中國是大力發展水電的最佳時機，建議在15～20年內，國家共投入2萬億人民幣，將剩余經濟可開發的約3億千瓦的水電資源都開發出來。

第二，生物質能。

中國約有5億噸標準煤當量的生物質能。可以考慮在農村中大量開發生物質能。但由于光合效應的效率僅為0.2%，很難期望用生物質能作為中國的主導能源。但有望和太陽能、風能、小水電等，共同合作成為主導農村需要的能源。生物質能的缺點是，資源總量有限，但能補充解決其它可再生能源在時間上的間隙性，或地區分布不均的重大缺點。

但是，中國的生物質能畢竟有5#12316;6億噸標準煤當量；而且，隨著農業技術的發展，中國也將能大幅度增加桔桿或能源植物的產出。預期這將成為中國農業發展的重大方向。我以為，其最佳利用方式，是將大量的桔桿經過發酵制成酒精，這將能大幅度緩解機動車和輪船用油的需求。目前世界范圍內出現的一種新動向是：用酒精取代石油；用可適用任何比例的酒精和汽油混合的雙燃料車取代僅能在汽油中摻入10%酒精的內燃機車。所以，我國農業發展還要為緩解能源緊張問題做出貢獻，這是我國農業發展的重大方向之一。

第三，風能。

中國在10米高空的風電資源是2.53億千瓦，海上約是7.5億千瓦。由于風電的資源將和風速的3次方成正比，所以如果擴展到50米高空，將是25億千瓦。現在發展的大風機已進入80#12316;100米的高空，所以如果風能的利用擴展到80米高空，有望大幅度增加中國風電資源。前一時期，美國人曾重新估算了世界在80米高空的風能資源，總計約為700億千瓦。如果中國大陸占世界陸地面積6.4%，可期望中國的風電資源達到45億千瓦。

由于風電的運轉是3000小時，所以40億千瓦的風電只能折成20億千瓦的火電。如果開發其中的1/2，即相當于1000座標準核電站。

在世界范圍內，風電技術已相當成熟。已出現有單機為5兆瓦的大風機，并正在向10兆瓦進軍。風電成本已具有市場競爭能力，在國外風電成本已下降到和煤電成本相當，甚而比煤電還要低廉一些，并仍在不斷下降。

中國現有風電裝機約為50萬千瓦。如果到2020年，以年平均40%的速度上升，將能“期望”上升至1億千瓦，亦即占2020年電力裝機12億千瓦的8%，或發電站總量的4%。

參考歐洲各國迅速發展風電的經驗，平均年增長40%，并不是不可設想的發展速度。近五六年來，德國風電以年平均36%的速度上升，法國更以60%的速度急起直追。從2020年到2050年，如果進一步年平均以9%#12316;10%的速度上升，將能“期望”風電由1億千瓦的裝機，上升到約16億千瓦的裝機。

中國陸上的風電資源，集中在內蒙古以及東北、西北的部分地區。海上風電資源尤其豐富，特別是東南沿海的臺風地區。

中國將能期望由西南地區的水電，東南沿海地區的風電和北部、東北西北地區的風電，較為均衡地分別實現各不同地區發展所需電力。

蒙古人民共和國境內有比內蒙地區更為豐富的風電資源。所以，我國風電產業進一步的發展方向，將是和蒙古人民共和國合作開發風電資源。

風力發電還能有效地遏制溫室效應和沙塵暴災害；風力發電也是解決邊遠農村獨立供電的重要途徑。

第四，太陽能。

簡單的計算表明：中國的太陽能資源將至少是風能資源的100倍。

一個簡單的設想是：中國的沙漠地區將能集中提供豐富的太陽能。

我國現有沙漠約52萬平方公里，有沙漠化土地17.6萬平方公里，潛在沙漠化土地15.8萬平方公里，三者共計為85.4萬平方公里。大部分集中在內蒙古地區和新疆地區。

一個尖銳的問題：到2050年，中國是否需要用到太陽能？

如果2050年需求30億千瓦的電力，一個可能的結構是：9億火電+5億水電+2億核電+8億風電+6億太陽能發電=30億千瓦。

其實，9億千瓦的火電也是一個不可接受的數字。這意味著中國的二氧化碳的排放量將遠大于當前世界第一的美國。其實，5億水電、2億核電、8億風電都已經達到資源所能提供的極限。所有的缺額，都只能由太陽能發電來補充。

當前，太陽能發電成本約是火電的10倍（一說為11～18倍，可能是與中國的火力發電成本相比較），但是，在未來的發展中，太陽能發電有可能下降到和火力發電相競爭的水平。現在在國內若干地區，已建成了某些光伏發電的示范電站，其發電成本約是每千瓦時為人民幣5元。但是，已有一些值得關注的技術方向，有可能大力降低太陽能光伏發電成本。計有：

（1）有可能設計出能大幅度降低純凈硅料成本的專用爐；

（2）已出現某些高效、簡易可行，但又成本低廉的集光技術，將能大幅度提高光電池的電能產出；

（3）目前單晶硅或多晶硅的光電轉換率約是15%，砷化鎵約是25%，但理論分析表明，上述兩種材料均還有大幅度提高其光電轉化效率的潛在能力，其理論上可能的轉化效率，可高達40%～60%。因此，綜合地應用上述技術，將能預期在10～15年的時間內，將太陽能光伏發電成本下降到可以和火力發電相競爭的水平。

但是，可再生能源的重大缺點是有風有電，無風無電，有太陽有電，無太陽無電。為保證風能、太陽能的持續供應，就要相應地發展能調節供求的調峰電站，而這一技術卻有可能通過太陽能熱發電加以解決。人們將可能將太陽能聚在某一大型儲熱罐，并用適當的氣體導熱，按需求發出所需電力。現在也出現了某些大幅度降低太陽能熱發電成本的新的設想。所以，人類的未來，將可能依靠可再生能源充分滿足當代以及子孫萬代對能源的需求。

人類即將迎來一個廣泛利用可再生能源的新時代！