何祚庥:太陽(yáng)能時(shí)代即將到來(lái)
本報(bào)通訊員 陳文蕾 本報(bào)記者 章咪佳
四年前,中科院院士侯祥麟在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō):“要提前考慮2050年怎么辦。”當(dāng)時(shí)他著重講的是石油問(wèn)題。
事實(shí)上,他認(rèn)為應(yīng)該把情況“放大”到整個(gè)能源問(wèn)題。如今,能源問(wèn)題已經(jīng)不僅是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題,也是一個(gè)人文問(wèn)題。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)從過(guò)去的原子能時(shí)代轉(zhuǎn)向太陽(yáng)能時(shí)代。他說(shuō),中國(guó)需要像50多年前抓“兩彈一星”一樣,抓再生能源的研究和開(kāi)發(fā),直至實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。
持續(xù)發(fā)展
中國(guó)需要
不竭能源
為什么中國(guó)需要大力發(fā)展可再生能源?重要理由是中國(guó)要成為創(chuàng)新型國(guó)家。
中國(guó)正在走新型工業(yè)化道路,既要節(jié)約能源、節(jié)約資源,同時(shí)又要不失時(shí)機(jī)地實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。而中國(guó)的工業(yè)化又是史無(wú)前例的工業(yè)化,是15億~16億人口的工業(yè)化。
雖然工業(yè)化階段是不可逾越的,但技術(shù)可以逾越,尤其是能源技術(shù),必須實(shí)現(xiàn)跨越。能源是發(fā)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(dāng)前的發(fā)展,還是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來(lái)說(shuō),中國(guó)都需要及早地過(guò)渡到可再生能源的開(kāi)發(fā)利用上來(lái)。
進(jìn)一步來(lái)說(shuō),中國(guó)加強(qiáng)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用,是應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問(wèn)題的必由之路,也是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
首先在經(jīng)濟(jì)方面,它是開(kāi)發(fā)西部的需要。西部地區(qū)可再生能源資源豐富,占全國(guó)資源總量的70%以上,發(fā)展可再生能源,必將帶動(dòng)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)保護(hù)好西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
其次,大力發(fā)展可再生能源,是解決農(nóng)村用能及邊遠(yuǎn)地區(qū)用電和生態(tài)建設(shè)的需要?,F(xiàn)在我國(guó)邊遠(yuǎn)地區(qū)仍有700萬(wàn)農(nóng)戶沒(méi)有電力供應(yīng),有的農(nóng)民連基本的生活用能都沒(méi)有保障。
第三,可再生能源的利用,也是提高能源供應(yīng)安全的需要。可再生能源屬于本地資源,可以解決本地的能源供應(yīng)危機(jī)。如今,我國(guó)小轎車所需石油,50%以上來(lái)自中東,不久就要超過(guò)60%,能源安全問(wèn)題非常嚴(yán)重。因此,發(fā)展可再生能源,可以大幅度提高能源供應(yīng)安全。
可以初步預(yù)測(cè),在21世紀(jì),可再生能源將逐步替代原先的化石能源。其中的太陽(yáng)能,將會(huì)成為21世紀(jì)最大的產(chǎn)業(yè),可再生能源將成為全球新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
可再生能源的
時(shí)代到了
我國(guó)電力消耗平均每年上升1億千瓦,2010年,我國(guó)電力消耗估計(jì)在9億千瓦。那么再過(guò)20年后,電力消耗將上升到30億千瓦。面對(duì)著如此大的能源需求,中國(guó)要選擇什么樣的能源道路?我們來(lái)作幾個(gè)設(shè)想:
●天然鈾資源短缺,是世界性問(wèn)題
如果中國(guó)繼續(xù)走以核能為主導(dǎo)的能源道路,行不行得通?問(wèn)題顯而易見(jiàn):中國(guó)的天然鈾資源供應(yīng)不足。天然鈾是核能的源泉,但目前我國(guó)的天然鈾資源,僅能支撐50座標(biāo)準(zhǔn)核電站連續(xù)運(yùn)行40年。
而我國(guó)中長(zhǎng)期的規(guī)劃已經(jīng)規(guī)定了要在2020年前建造80座標(biāo)準(zhǔn)核電站,大量的天然鈾該從何處來(lái)?不是自己開(kāi)發(fā),就是從他國(guó)進(jìn)口。同時(shí)根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,地球上已知的常規(guī)鈾儲(chǔ)量,包括潛在儲(chǔ)量,僅可供目前全世界1000座熱核堆電站使用60年左右。所以,天然鈾資源短缺,不僅是中國(guó)的問(wèn)題,也是一個(gè)世界性的問(wèn)題。
●快中子增殖堆技術(shù),價(jià)格昂貴
既然資源稀少,那么就用新技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)。核反應(yīng)的新技術(shù)之一,是快中子增殖堆,它可以等價(jià)地將資源擴(kuò)大60倍。
但問(wèn)題也緊隨而至:價(jià)值昂貴和核擴(kuò)散的問(wèn)題無(wú)法解決。我國(guó)現(xiàn)正在從事鈉冷卻的快中子實(shí)驗(yàn)堆的研究,已知投入的經(jīng)費(fèi)是26億元人民幣,其預(yù)期電能產(chǎn)出將是 25兆瓦,即其投資平均至少為每千瓦10萬(wàn)元人民幣。而通常壓水堆或重水堆的投資,約是每千瓦1.4萬(wàn)~1.7萬(wàn)人民幣。
可想而知,未來(lái)的快中子增殖堆的電價(jià)可能相當(dāng)昂貴。并且,快中子增殖堆的技術(shù),在世界范圍內(nèi)均未完全成熟。
●受控?zé)岷朔磻?yīng),走向商業(yè)化遙遙無(wú)期
另一種就是通過(guò)受控?zé)岷朔磻?yīng)來(lái)解決能源危機(jī)。但是這也是不切實(shí)際的。
當(dāng)前,用此種方式產(chǎn)生電能,最樂(lè)觀的估計(jì)也僅認(rèn)為到2050年才能走向商業(yè)化,悲觀的估計(jì)認(rèn)為至少要到2100年!而嚴(yán)重的問(wèn)題是:這種方式的發(fā)電成本及高,其電價(jià)將至少是當(dāng)前核電的10倍!
可再生能源有“無(wú)限潛力”
而反觀可再生能源,在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟。雖然太陽(yáng)能的技術(shù)還未完全成熟,但太陽(yáng)能的資源無(wú)限,并已找到有望實(shí)現(xiàn)大幅降低發(fā)電成本,直至和火力發(fā)電相競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)實(shí)的技術(shù)途徑。所以,可再生能源,是當(dāng)前能源領(lǐng)域中的先進(jìn)生產(chǎn)力,先進(jìn)生產(chǎn)力必將最終取代或淘汰落后的生產(chǎn)力。中國(guó)必須將盡可能地轉(zhuǎn)向可再生能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)。
目前,可再生能源主要有水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽(yáng)能。我們分別作個(gè)比對(duì):
●水能發(fā)電,目前是大力發(fā)展的最佳時(shí)機(jī)
2010年上半年,我國(guó)共有電力裝機(jī)9億千瓦,其中水電裝機(jī)2億千瓦。已知中國(guó)水能資源約是7億千瓦,其中技術(shù)可開(kāi)發(fā)是5.4億千瓦,經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)