依靠科技進步促進綠色發展

徐匡迪

（中國工程院，北京市 100038）

依靠科技進步促進綠色發展

徐匡迪

（中國工程院，北京市 100038）

中國正處于工業化和城市化快速發展時期，以煤為主的能源結構使中國二氧化碳排放處于世界前列，但人均排放仍大大低于發達國家，因此，中國應承擔共同但有區別的減排責任。傳統產業節能減排、發展循環經濟，是走向綠色發展的第一步；發展先進技術、采用物聯網是走向綠色發展的突破點；調整能源結構、發展核能與可再生能源，是建設低碳社會、實現綠色發展的基礎；創造低碳節能的生活方式，是建設低碳社會、實現綠色發展的根本保證。

科技進步；減排；低碳；節能；綠色發展

一、轉變發展方式，促進綠色發展

我國經濟發展取得了巨大成就，但發展方式亟待轉變，到2010年我國GDP總量已經僅次于美國，但是人均GDP只有4283美元，排在世界100位左右，屬于中等偏下。很多媒體、很多同志在回顧30年改革開放的時候，用了中國經濟“起飛”一詞。國際經濟學的研究一般認為，人均GDP增長持續10年以上超過3%，可以稱之為經濟起飛。美國是在19世紀末到20世紀初（1870～1913年）用了43年時間實現了人均GDP年均增長3%，其當時的目標是追趕英國、超過西歐；日本在二次大戰以后，1950～1973年用了23年的時間，也是人均GDP增長3%超過10年，它的目標是趕超西歐、逼近美國，成為世界第二大經濟體；中國用了30年時間（1978～2008年），雖然平均發展速度達到9%，但還只是消除了貧困，實現了小康，這是不一樣的。為什么會有所不同，是因為中國的國情。從中國有戶籍人口記載開始，17世紀以前中國人口不超過1億，19世紀初也只有2億，到20世紀初達到4億，1949年突破5.5億，1954年6億，1964年7億，10年增加1億，1974年突破9億，10年增加2億，到1981年10億，1984年11億，1995年12億，2005年13億，現在約為13.4億，人口的增長在很大程度上抵消了GDP的增長。人口眾多是中國最大的國情，有13億人口，再大的數字除上13億就會變得很小。

中國的改革開放除了GDP增長以外，另一個很大的成績是城市化。在新中國成立的時候，中國只有12%的城市人口，到文化大革命以前也就20%左右，因為經過3年自然災害的大起大落，初中畢業（及以上）的年輕人都到農村去，城市人口一直停止在18%左右，1978年以后開始恢復性增長，達到25%，之后每年以1%～1.5%的速度增長，到了2009年城市化率達到46.6%。中國工程院作過中國城市化發展預測，預計到2020年中國有8.4億人生活在城市，6.3億人生活在農村。也就是說，在這個階段從農村直接轉到城市的人口有3億左右，即每年有1000多萬人要進城，這就是為什么中國鋼鐵、水泥的需要量這么大，1000多萬人進城需要住房子，另外還有基礎設施、道路、供水、供電等等要求。這30年是中國基礎設施取得顯著成績的30年，運營鐵路、公路（包括高速公路）總里程及民航的航線和貨運量都已經居世界第二位。

胡錦濤總書記在2010年中央經濟工作會議上指出，在充分肯定成績的同時，我們必須清醒地看到經濟社會發展中存在的突出矛盾和問題。我國的經濟結構不合理，經濟增長方式粗放，又處在工業化進程和消費結構升級加快的歷史階段，節約能源、資源和保護生態環境形勢十分嚴峻，節能降耗、防污減排的任務還十分艱巨。

能源消耗最大的是工業，其中包括發電、鋼鐵、化工等等，工業節能降耗要發展循環經濟，這是我們走向綠色發展的第一步，也是主要的一步。著名經濟學家、羅馬俱樂部的六位教授之一庫茲涅茲勾畫了一條“倒U曲線”（也稱庫茲涅茲曲線），他指出，當一個國家處于農業社會開始發展經濟的時候，GDP和人均收入很低，很窮但很干凈（就像現在到青藏高原去，還是藍天白云，像天堂一樣美，但很窮）；隨著經濟的發展，在大工業化過程中物質財富增加，人均GDP到8000～15000美元的時候是頂點，富了但同時卻臟了（20世紀20年代的美國，1960～1970的日本和德國都處于這個階段）；等到人均GDP超過15000～20000美元之后，由于基礎設施基本完成，由于重化工業減少并逐漸讓位于服務業，由于產業結構的調整，由于建設方向的變化，慢慢變得富而且干凈。

有領導問我們，是不是可以在這個山峰下面打一條隧道，從現在4000多美元還比較窮但污染還不是很嚴重的時候就水平地走過去，水平發展，沒有污染地發展，直接走到干凈而富裕的時代。我說這不大可能，因為我們是唯物主義者，財富是靠物質來界定的，你要住大一點的房子就要多造房子，你要坐汽車就要造汽車，就要有鋼鐵，就要消耗油，就會有污染排放，但是依靠技術進步將實現能源節約，即我們節能的力度將決定我國現代化能耗峰值的大小。在1860～1880年，英國達到工業化巔峰的時候，能源彈性系數（能耗和GDP的比例）是1.1左右，因為當時用了蒸汽機，要燒煤，火車、輪船也要燒煤。但等到美國在1910～1920年達到工業化高峰的時候，能源彈性系數只有0.9，因為它用煤發了電，用電來輸送，以電動機為主，以內燃機為主，而不是以蒸汽機為主。差不多同時，德國也達到了工業化的高峰時期，且與美國的技術條件差不多，但是德國人工作比較精細，它的內燃機做得更好，電氣化設計搞得更好，能源彈性系數已經在0.8以下了。法國工業化在一戰到二戰之間也達到了頂峰，但能源彈性系數只有0.4左右（這里講的是化石能源，即煤炭、石油、天然氣，法國是利用原子能最多的國家，因此能源系數很低）。與此同時，二戰后的日本也和法國非常相似，它不以煤炭為主要能源，而是進口石油和天然氣。

目前我國正處在歷史的關鍵時刻，到底怎么發展，需要認真思考，認真研究，認真對待。

二、發展循環經濟，降低能耗

我國當前第一步是發展循環經濟來降低能耗。在這方面，國家發展改革委員會有幾個試點。

第一個試點是神華能源股份有限公司國華電力分公司，在9年里發一度電耗煤降低了80克，即從原來的350克降到266克。從全國火電行業來說，主要是大力發展高效減排的超超臨界煤電技術。在“文化大革命”以前我們都采用亞臨界熱電技術，煤耗最少時能控制在320克；從20世紀80年代后期到90年代采用超臨界發電技術，熱效率可以提高到41%，煤耗降到300克；21世紀以來，我國新建的機組都采用超超臨界技術，熱效率達到45%，每度電理論煤耗是276克。

第二個試點是水泥循環經濟的實踐。水泥業也是能耗比較大的行業，2006年在北京水泥廠建成了一條綜合利用工業廢棄物的10萬噸水泥生產線，利用工業廢棄物（包括城市中水的污泥、紙漿等）作燃料，減少能耗，同時把原來傳統的回轉窯改成新型窯，被國家列為火炬項目。首鋼集團石景山廠區停產搬到曹妃甸以后新建的1000萬噸產能的生產線，除了現代化的鋼鐵生產流程以外，最大的特點是它不只生產優質鋼鐵，而且把所有生產過程的廢氣的物理熱、化學熱都用來發電，鋼廠不用外面供電，用生產出來的廢氣發電，發完電的余熱再進行海水淡化。廠子建在渤海的一個島上，不需要外面供電、供水，全通過海水淡化實現，同時還供給京津塘地區每年150萬噸的廢鋼、25萬噸的廢塑料代替焦煤煉焦，用煉鋼煉鐵的爐渣進行生產，產品是鋼材、水泥、建材等等。

還有一個很小的試點，是一位海歸博士在2006年從德國回來時提議的。他建議把我們平常喝水用的裝礦泉水的塑料瓶子再生（過去都是用完之后就作為燃料燃燒了，但產生污染氣體），在北京市政府的支持下建立了一個B2B的公司，就是從一個瓶子到另外一個瓶子，開始從全社會進行多元化回收，經過專業打包做成瓶胚，雀巢、百事可樂、可口可樂、匯源果汁、農夫山泉這些大的品牌飲料所使用的瓶子都是這個公司生產的，每年在北京回收5萬噸廢塑料，節省石油30萬噸，節約汽油6500萬升。這是一個很小的項目，卻是一個示范項目，因為它充分利用了循環經濟的概念，每個城市都可以用。奧組委給這個公司頒發了獎牌，以表彰它對綠色奧運作出的貢獻。

三、科技創新是走向綠色發展的關鍵

前面講了大能耗的工業部門的循環經濟，同時，工業技術創新對于走向綠色經濟非常重要。

全球經歷了幾次大的創新沖擊波。第一次是在1790年左右，主要是水力機械（就是水輪機）的應用，用水力機械來帶動紡織工業；第二次是1870年左右，是蒸汽機及大規模的工業化，帶動了鐵路、輪船、鋼鐵工業的飛速發展；第三次是電力工業的出現，就是電的應用，有電動機、發電機，同時化學工業出現，內燃機出現，這是在1930～1950年之間；第四次是在二次大戰以后，石油化工、電子、民航和航天航空成為代表產業；在1980年到20世紀末，是第五次技術創新高峰，主要是數字網絡、生物技術、信息產業等等。第六次將會是什么樣的沖擊波，目前還不是很清楚，國際上分析可能是保持可持續發展的生命科學、綠色的化學工業，將來的綠色工業應該是基于農產品的工業。

從目前來說，技術創新主要依靠信息化，也就是依靠數字技術來發展綠色制造業。比如，汽車工業通過數字化使研發周期縮短20個月，在20世紀90年代，研發新一代汽車需要5年，現在只要1年多一點。飛機也是如此，我們現在生產的ARJ21飛機，是通過三維圖像在網上進行設計，通過三維圖像可以看到飛機的外形、結構以及它怎么運動、是否可靠，連駕駛艙都可以看得很清楚，過去十幾萬張圖紙的結果，現在都在計算機上數字化了。另外，數字技術使得機械產品增值，單位GDP能耗降低（因為產值增加了）。汽車屬于傳統的機械產品，20世紀30年代就已經進入家庭，而現在的汽車里有個人計算機（PC機）、電子安全系統、導向儀、無線電通信等，已經不再是一個單純的機械產品，而是機械類電子產品，特別是高檔轎車，它的電子產品要占到60%，是信息化和機械化結合比較典型的產品。

最近有個特別熱的詞“物聯網”，它起源于射頻識別器，過去是用條形碼識別，現在它已經發展到第五代，有利于改進庫存，知道庫存多少可避免盲目進貨，增加銷售3%，減少商店里的人力消耗60%，降低庫存消耗7.5%。2010年沃爾瑪的上萬家供應商全用了射頻識別（RFID）技術，這一項就為之節約了84億美元（沃爾瑪2010年的利潤只有170多億美元），充分說明物聯網在物流中的作用之大。2006年物流成本占GDP的比例，日本是11%，美國是8%，歐盟是7%，中國是18%，為什么中國物流成本這么高，因為國家庫、地方庫、行業庫、商店庫、公司庫，大庫倒小庫，導致物流成本很高。中遠物流公司采用信息化管理以后，把分銷中心的數量從100個減少到40個，成本降低23%，燃料消費降低25%，碳排放減少10%～15%。

物聯網還可以在智能電網中發揮作用，美國總統奧巴馬在2009年10月27日宣布用34億美元發展智能電網，計劃新建700萬座自動變電站，安裝家庭智能電表4000萬個，覆蓋1/3～1/4的國土，全部工程在3年內完成。過去，發電企業不知道用電部門什么時候用電，按照發電機的功率一直在發，發出來之后在電網上的損失很大，將來就可以在用戶端進行調控，到底需要還是不需要都是很清楚的。另外，由于有了智能電網，美國的能源再次利用率可以提高20%。現在無論是風力還是太陽能都是不穩定的能源，不穩定能源需要一個智能電網。

另外，物聯網在智能交通中可以得到應用。在交通事故中，如果提前3秒能夠得到預警的話，就可以避免交通事故的發生，因為人的反應大概是2秒左右，提前1.5秒提醒駕駛人員可以防止90%的事故，因為駕駛員大都是年輕人，反應比較快，即使提前0.5秒能夠剎車的話，也能減少一半的碰撞能量，事故的損失就會大大減少。在歐洲特別是在瑞典，已經用了這種智能停車裝置，地下有射頻識別器，車停在這個位置，很快就可以知道車主是誰、他的銀行賬號是多少，并開始計時，等到車開走的時候，就從車主的銀行賬號里扣掉應付的停車費。這在許多國家也已經開始使用，技術并不復雜，但涉及到一個法律問題，就是隱私問題：我到哪兒去你都監視著我。這在法律上還需要一個過程，但遲早會解決。據統計，交通擁堵造成的損失占GDP的1.5%～4%，美國每年損失的汽油能耗相當于58個大型油輪的運載量，大約780億美元，現在北京的堵車，不光是堵你的心，而且堵掉了能源，堵出了污染。

四、調整能源結構、發展核能和可再生能源，是實現綠色發展的基礎

最近福島核電站事件引起了對核電的爭論，在此我想說明兩點。第一，福島事件不是核電站事件，核電站并沒有出問題，而是地震和海嘯的次生災害。如果那個地方沒有地震、沒有海嘯，像美國、法國的很多電站就沒有出現這個問題。第二，核電站的安全要放在首位，選址問題要認真考慮。我國凡是在歐亞大陸和印度板塊、歐亞大陸和太平洋板塊會有撞擊的地方（如河北省北部和遼寧省）是不能建核電站的。如果選在有地震的地方，設備再好也沒用，水都灌進去了，電的系統都停了，安全措施就沒用了。福島核電站也有一套安全系統，而且是自動的，當地震達到幾級時核電站的整套設備就停止運行，之后燃料過熱時可以自動開啟備用的電站，但是如果整個核電站都被水淹沒就全沒用了。中國的能源消費結構和全世界不一樣，70%左右的能源來自于煤炭，這是我們二氧化碳排放居世界首位的最主要原因。

不同能源發電的碳排放系數不同，系數最大的是煤，其次是石油，然后是太陽能、水能、風能、核電，核電是碳排放最低的，這次福島事件以后，我們聽到三種聲音：第一種聲音來自日本、歐洲特別是德國，因為綠黨是執政黨，就提出來要減少核電站。第二種聲音來自美國和法國，認為他們的技術是可靠的，選址是慎重的，因此不存在要減少核電或者停止核電的問題。第三種聲音來自像我國這樣新興的發展中國家。我認為，我們在充分吸取日本福島核電站的教訓，在認真地研究安全應對和事故防范措施。我國應該在比較短的時間內發展核電。2007年核電只占我國能源的1.2%，原來計劃2020年占到1.5%，2030年占到3%，但是現在看來速度可能要放慢一點，因為選址非常謹慎，條件是歷史上1000年以上沒有發生過地震，我國從來沒有海嘯，因為我國地震時地質板塊是水平移動，而海嘯是板塊上下跳動。這次日本板塊上下跳動1.7米，把浪送起來又放下去，印度尼西亞板塊也是這樣。所以，要對所有新建核電站的廠址進行仔細的地形分析和研究。

風電技術已經日漸成熟，現在發展速度在加快，到了2012年我國風電可占發電量的2%，但是大家不要簡單地認為風電就是一個風車，如果我們是5兆瓦（5000千瓦）的發電機，這個并不大，就要用高級的碳復合材料，設備是非常大的。我國風能資源豐富，主要在西部和西北部，總的資源能源是7億～12億千瓦，年發電量可以達到1.4萬億～ 2.4萬億度。同時，我國也是太陽能資源比較豐富的地區，青藏高原、甘肅西部和內蒙古西部地區太陽能資源比較豐富，如果我們設想有2%的戈壁荒漠以及20%的房屋屋頂裝上太陽能光伏發電系統，年發電量可以接近2.9萬億千瓦，也很了不起。中國工程院能源研究課題組向國家提過一個建議，就是發展低碳經濟，希望包括水力發電在內的綠色可再生能源占比在2010年達到10%（目前已經略微超過），到2020年希望占到20%左右，2030年、2050年也分別有不同的預期指標。為什么有那么大的區間呢，這取決于應用再生能源的技術成熟程度，比如說太陽能白天怎么把它儲存起來，晚上怎么轉化，效率怎么提高等等。

五、提倡低碳節能的生活方式，是實現綠色發展的根本保證

前面講了很多工業怎樣降低能耗，同時我們還要有一個清晰的概念，就是終端能效的放大效應。以火力發電為例，最終用戶得到的電只是開采出煤所含能源的1/4～1/5，經過開采、運輸、煤電轉換等環節，最后輸送到用戶手里的只有20%～ 25%。也就是說，終端省一度電，節省的能源是原始能源的4～5倍，這是非常重要的一個概念，我們必須提倡全社會節能，全民節能。以汽車來說，加到油箱里的油，用于汽車行駛的只有20%，75%～80%都損失掉了，并沒有用在汽車前進上，大部分都被排氣、冷卻、油泵、摩擦、傳送系統等消耗掉了。如何改進汽車設計、如何合理使用汽車，是2011年的重要課題。汽車產業現在面臨著低碳發展戰略的挑戰，歐盟準備把每公里碳排放從現在的160克減到95克，也就是說降低41%，美國要降低27%，日本要降低16%，我國規劃要降低29%。

同時，當前能耗的1/3是用于建筑的，建筑里面有很多不合理現象，很多技術和資源用在了不合適的地方。根據江億院士的計算，清華學堂一年能耗每平方米只有34度電，這是美國設計的。而1995年美國給北京市設計的一個很漂亮的辦公樓，一年的能耗每平方米是113度電。上海某大廈（很慚愧，是我當市長時批準的項目）每平方米能耗是215度電，盡管外形看著很漂亮，但是能耗非常高。2009年美國UPENN辦公樓的能耗居然達到每平方米356度，這4個標志性建筑都是美國設計的，不能說他們的技術不先進，但是至少可以說沒有節能和綠色的理念。到2030年，我們要再造一個中國。由于城市化的發展，居住條件的改善，現在計劃每年增加10億平方米的建筑面積，2030年中國城鄉的建筑面積達到400億平方米，現在是175億平方米，如果造出來的房子都是高耗能的，那是不可以的，必須注意節能。

采光照明是包括在建筑節能里面的，如果我們用發光二極管（Light Emitting Diode，LED）照明，如果發光二極管占到照明市場的1/3，每年就可節電1680億度，這相當于兩座三峽電站發的電。當然現在發光二極管價格太高，要比普通燈泡貴6～ 10倍。歐盟已經規定2009年9月9日是白熾燈泡銷售的最后一天，以后超市都不允許再賣；北京市則采取對居民補貼的方法進行推廣。路燈使用發光二極管是最好的，因為中國3000多個城市，路燈一天要開10～12個小時，家庭里的燈大概每天用4～5個小時，所以路燈是照明市場節能的最佳切入點。

六、結語

中國正處于工業化和城市化快速發展時期，以煤為主的能源結構使中國二氧化碳排放處于世界前列，但人均排放仍大大低于發達國家，因此，中國應承擔共同但有區別的減排責任。傳統產業節能減排、發展循環經濟，是走向綠色發展的第一步，發展先進技術和采用物聯網是走向綠色發展的突破點。調整能源結構、發展核能與可再生能源，是建設低碳社會、實現綠色發展的基礎，創造低碳節能的生活方式，是建設低碳社會、實現綠色發展的根本保證。

Promote Green Development Relying on Scientific and Technological Advances

XUKuang-di

(Chinese Academy of Engineering，Beijing100038，China)

China is in a stage of rapid development of industrialization and urbanization;carbon emission of China leaps into the front ranks of the world because coal is the main energy source;but comparing with other advanced countries,carbon emission per capita in China still lagged far behind.So,China should shoulder the common but different responsibility of emission reduction.Emissions reduction in China will be measured by per 10,000 RMB GDP.Second,energy conservation, emission reduction and circular economy development in traditional industries is the first step for us to realize green development and developing the advanced technology and adopting the net of thing is the break through of us to realize green development.Third,adjusting energy structure and developing nuclear power and reproductive energy is the basis for us to build low-carbon society and realize green development.And fourth,creating the live pattern of low-carbon and energy conservation is the foundation for us to build the low-carbon society and realize green development.

scientific and technological advance；emission reduction；low-carbon；energy conservation；green development

F123.16

A

1007－8266（2011）07－0004－05

徐匡迪（1937－），男，浙江省桐鄉市人，第十屆全國政協副主席，中國工程院原院長，院士，中共第十四屆中央候補委員，十五屆、十六屆中央委員，上海大學教授，博士生導師，瑞典皇家工程院外籍院士，英國皇家工程院榮譽院士。

林英澤