能源替代是大勢所趨——訪中國科學院院士陳俊武

□ 本刊記者 李建永

實現(xiàn)能源替代的關鍵不在于技術突破，而在于經(jīng)濟上是否可行。只有經(jīng)濟上可行，所謂的新技術才有現(xiàn)實意義。

□陳俊武院士（前排右二）與科研人員在一起。陳香生 攝

訪談人名片

陳俊武，中國科學院院士，石油煉制催化裂化工程技術專家，中國石化洛陽石油化工工程公司高級工程師。1984年獲全國五一勞動獎章，1985年獲國家科技進步一等獎，1995年獲何梁何利基金科學與技術進步獎。他指導與設計開發(fā)的世界首套60萬噸/年煤基甲醇制烯烴工業(yè)裝置于2010年8月投產(chǎn)，開辟了煤基化工新途徑，對于我國實現(xiàn)石油化工原料替代具有重要意義。

記者：陳院士，近幾年來，伴隨著隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，石油供需矛盾在不斷加劇，石油資源之爭也是愈演愈烈，關于石油替代能源的話題更是一直受到各界人士的高度關注。您認為在可預見的將來，石油能否真的被替代？

陳俊武：這個問題要從石油替代的由來談起。20世紀后期，國內(nèi)外的一些專家學者認為，石油資源遲早是要消耗殆盡的。事實上也確實如此。雖然不斷有新的發(fā)現(xiàn)，但探明量的增長遠遠低于消耗量的增長。目前的狀況是，全世界石油探明儲量增長緩慢，而消耗量增長迅速。石油危機是客觀存在的必然。

對于石油生產(chǎn)的“頂峰論”，不同的專家有不同的觀點，但對于一個油田來說確實如此。比如大慶油田的產(chǎn)能就是在下降，高峰時年產(chǎn)5500萬噸，進入新世紀以來不斷下降，現(xiàn)在加上新發(fā)現(xiàn)和新開采的也就是4000萬噸左右，20年后可能降到2000萬噸。

專家們對于“頂峰論”的觀點主要有兩種：一種是石油產(chǎn)能在具體某一年能達到峰值。有的專家認為上世紀就會達到峰值，結果沒有達到。現(xiàn)在形勢好一點兒了，又預測是在2030年以后。這主要受到政治經(jīng)濟形勢影響。經(jīng)濟形勢在不斷變化，經(jīng)濟增長率下降，消耗會下降，產(chǎn)能也會下降。另一種論點認為在峰值基礎上又有高峰和平臺。有時是從一個尖峰一下子滑落下來，有時出現(xiàn)持久的平臺。但無論怎么說峰值是客觀存在的。我認為現(xiàn)在中國內(nèi)地石油產(chǎn)能已處于平臺階段。從海外開采的份額油運回國內(nèi)，不能算在國內(nèi)生產(chǎn)的，國內(nèi)原油產(chǎn)能長期以來處于2億噸左右水平。南海、東海有大量的油氣資源，理論上屬我們國家，但真正投入開采生產(chǎn)不是那么容易的事。去年，我國原油的對外依存度已超過56%。今年經(jīng)濟增長形勢放緩，可能會比去年好一些。無論如何，考慮石油替代能源是必然的選擇。

記者：結合您多年的研究成果看，我們該如何看待石油能源替代問題？

陳俊武：推進石油替代能源研究是經(jīng)濟技術進步的必然趨勢。盡管石油能源有很多優(yōu)點，但我們也不能僅僅抓住石油不放。石油作為一種能源也不是十全十美的。我們提出替代石油，是客觀發(fā)展的需要。如何實現(xiàn)石油替代？不能湊合地替代，而是要起到更好作用。

首先，以石油化工產(chǎn)品為例。它的原料早期用的并不是石油，而是煤。由于煤化工污染大、產(chǎn)能低，上世紀60年代被石油替代。現(xiàn)在看來，石油化工產(chǎn)品不一定要用石油來做，可以用煤，也可以用天然氣。我們把這些產(chǎn)品歸類為石油化工產(chǎn)品。石油確實可以生產(chǎn)出人們生活必需的橡膠、塑料、纖維等產(chǎn)品。上世紀60年代以來我們已享受了很多石油的好處，用石油生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品也確實最經(jīng)濟。現(xiàn)在，面臨的現(xiàn)實是石油不夠我們消費了，遲早要考慮替代。

其次，是替代石油燃料，為汽車、船舶和農(nóng)業(yè)專用機械等提供動力支持。自從內(nèi)燃機發(fā)明后，用于動力消費的石油量最大，排在了石油消費的第一位。目前，石油化工產(chǎn)品消費約占石油消耗總量的10%，動力消費約占70%至80%，瀝青、石蠟和潤滑油等專用產(chǎn)品約占10%。動力消費占的比重非常大。所以，要推進替代石油，首先要研究動力替代。

從動力替代現(xiàn)狀看，已經(jīng)可以實現(xiàn)部分替代。目前，制約動力替代的問題主要有三個方面：一是其他替代動力的效能是否和燃料油一樣。有些替代動力達不到目標要求。比如電動車只適用于近距離，小汽車充完電可以跑100多公里，大客車可以跑300公里，但用汽油可以跑700公里。從對比看，性能顯然不如汽油，只能做到部分替代。

二是原料供應是否充足。酒精燃料車也可以實現(xiàn)部分替代。美國很早就有“靈活燃料汽車”，汽車既可以用酒精，也可以用汽油，只要對發(fā)動機進行一定改動。酒精汽車對所用燃料要求高，酒精中不能含水。酒精替代在我國抗戰(zhàn)時期就出現(xiàn)了，問題在于沒有那么多酒精。美國和巴西人口少，玉米和甘蔗產(chǎn)量多，可以用糧食生產(chǎn)酒精。我國也曾用糧食生產(chǎn)酒精，目前產(chǎn)量僅160萬噸就遇到了瓶頸，這是因為我們沒有那么多的糧食。后來又有人主張生產(chǎn)非糧酒精，但原料來源也不足。非糧酒精的來源主要有甜高粱和秸稈。這其中還有不少技術問題有待解決。

三是碳減排，應對氣候變化。最近世界各國政府都很重視這個問題，從丹麥的哥本哈根到墨西哥的坎昆，再到南非的德班，國家領導人召開了一系列的應對氣候變化大會。現(xiàn)在氣候越來越暖和，人為因素太多，自然因素（如太陽黑子）只占很小一部分。國外有專家分析認為，人為因素占90%,自然因素只占10%。人為因素主要是二氧化碳的排放。所以，不少國外學者從上世紀80年代起就提出了減少排碳、低碳經(jīng)濟、低碳能源等理念。

后來這個問題又引起了爭論。有的專家認為人為因素占不了90%，也許只有10%至20%，自然因素也許占更大比例。不能說他的觀點不對，他是站在幾萬年、幾十萬年的歷史長河的角度看的。現(xiàn)在許多專家考察的是工業(yè)化社會數(shù)百年的時間跨度。從近百年氣候變化的分析看，二氧化碳確實是造成氣候變暖的主要因素。我們要考慮二氧化碳盡量少排，這是個根本問題。關于這個問題，我最近寫了一本《中國中長期碳減排戰(zhàn)略研究》，書中就談到中國如何對待碳減排，可采取哪些措施等。

其實，說“減排”是一個抽象值，得有個具體數(shù)，確定一個戰(zhàn)略目標。我認為，我們對這個問題研究得不夠。現(xiàn)在政府公布的只有近期目標，沒有長期的戰(zhàn)略目標。我認為著力點應放在遠期，至少是本世紀中期。如今，許多國家都有2050年的目標值，普遍的說法是降至2005年排放量的一半。有的國家目標更高。我國政府提出到2020年排碳量減少40%至45%，這只是個相對值。照目前的發(fā)展速度，我國到2020年碳排放絕對數(shù)仍然會很大，2020年以后還需要大力減排。

如果用石油做燃料，問題相當大。大部分的石油被發(fā)動機燃燒掉了，二氧化碳被排放到了大氣中。因此我們在減排問題上還應考慮二氧化碳回收。如果只排放不回收，是沒有辦法解決問題的。目前，除了可再生能源和核能，用別的能源做燃料都會遇到排碳問題。到2050年全世界新能源的占比才有可能達到50%，而我國近期只有10%，到了2020年也不過15%，要達到50%的占比很難。所以，化石能源（如石油）的消費仍不可避免，但燃燒的排氣中二氧化碳應盡量回收。一個100萬千瓦的電廠，200米高的一個大煙囪一年排放的碳就是幾百萬噸，而一輛汽車一個小時排碳只不過幾十公斤、上百公斤。用煤發(fā)電可以回收二氧化碳，而汽車的尾氣很難回收。現(xiàn)在，全世界共有9億輛汽車，一年排放二氧化碳30億噸。雖然數(shù)目不是很大，卻也占到了總排放量的十分之一。有專家預測，2050年全世界汽車將達到20億輛，屆時排放量將超過50億噸。那時的世界總排放目標是140億噸，汽車排放就占到了40%。到那時肯定不能只用汽油開汽車了。

記者：既然如此，您認為應當如何實現(xiàn)石油能源替代？

陳俊武：一個方案是酒精替代。美國和巴西都實現(xiàn)了，但在中國只能部分替代。中國人多地少，原料供應是個大問題。另一個方案是用電替代，但也還存在許多不足之處。所以，要采取一整套少用油、替代油的可行措施。

第一，人們可以改變出行方式。現(xiàn)在英國、荷蘭等國家都提倡出門騎自行車。我們國家原來也有這種好的傳統(tǒng)，現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展了，許多城市新的道路建設中取消了自行車道，都成了機動車道。我認為，我們出門盡量不要坐汽車，尤其近距離可以提倡騎車。長途出行的人，也要少坐飛機。

第二，提高內(nèi)燃機的效率。近些年來，內(nèi)燃機的效率提高得相當快，進一步提高恐怕也只有20%至30%的潛力。今天，內(nèi)燃機技術已取得了相當大的進步，小汽車百公里油耗也只有7升，未來要降到5升還可以，但要降至4升、3升就很難了。如果要降到4升、3升，就要靠混合動力系統(tǒng)來幫忙，靠電動機來實現(xiàn)。這種方法在城市里可行，但要跑長距離就可能有困難。所以，唯一可行的替代燃料還得是煤、天然氣，它們都是現(xiàn)成的燃料。

一提到天然氣，大家都認為它清潔、節(jié)能，但效率并不高。要用天然氣替代汽油，供應數(shù)量必須充足。市區(qū)的出租車可以用，私家車就要看情況了，主要是距離受限。使用天然氣需要壓縮、瓶裝。現(xiàn)在也提倡液化天然氣，不用裝瓶，使用方便，但即使用同樣的容量裝滿，也比汽油車跑的距離短。離氣源近還行，如果長距離單程運輸，在經(jīng)濟上就不劃算，存在著局限性。另外，靠天然氣替代動力燃料雖是一條出路，但它也排碳，解決不了根本的問題。即使把天然氣制成油也是要排碳的，使用過程中還要排碳。煤制油也有碳排放，會產(chǎn)生污染。我主張要在煤制油工廠捕集碳。

現(xiàn)在不少輿論都在宣傳煤化工。我覺得關鍵在于煤化工的發(fā)展方向。煤化工包括煤制油（CTL）、煤制天然氣（SNG）、煤制烯烴（MTO/MTP）、煤制乙二醇（CTE）等工藝，我感覺煤制烯烴與煤制油相比，可以節(jié)約更多的石油，是替代石油的較好途徑。

實現(xiàn)能源替代，關鍵不在于技術是否取得突破，而是在于經(jīng)濟上是否可行。技術與經(jīng)濟是互補的。只有經(jīng)濟上可行，所謂的新技術才有現(xiàn)實意義。

從長遠看，至少到本世紀中葉，推進石油替代勢在必行。替代的重點還是在于動力燃料部分。電力替代是可行的，但應及早研究出能量密度更大、壽命更長的電池。目前的關鍵不是爭論，而是要真正邁出第一步。實現(xiàn)石油替代已成為全國、全世界面臨的一個大課題，中國石化應該在這些領域先行一步。