何祚庥:太陽能時代即將到來
本報通訊員 陳文蕾 本報記者 章咪佳
四年前,中科院院士侯祥麟在接受《科學時報》采訪時說:“要提前考慮2050年怎么辦。”當時他著重講的是石油問題。
事實上,他認為應該把情況“放大”到整個能源問題。如今,能源問題已經不僅是一個科學問題,也是一個人文問題。當代科學技術的發展已經從過去的原子能時代轉向太陽能時代。他說,中國需要像50多年前抓“兩彈一星”一樣,抓再生能源的研究和開發,直至實現現代化。
持續發展
中國需要
不竭能源
為什么中國需要大力發展可再生能源?重要理由是中國要成為創新型國家。
中國正在走新型工業化道路,既要節約能源、節約資源,同時又要不失時機地實現工業化。而中國的工業化又是史無前例的工業化,是15億~16億人口的工業化。
雖然工業化階段是不可逾越的,但技術可以逾越,尤其是能源技術,必須實現跨越。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,中國都需要及早地過渡到可再生能源的開發利用上來。
進一步來說,中國加強可再生能源的開發利用,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。
首先在經濟方面,它是開發西部的需要。西部地區可再生能源資源豐富,占全國資源總量的70%以上,發展可再生能源,必將帶動西部地區經濟的發展,同時保護好西部地區的生態環境。
其次,大力發展可再生能源,是解決農村用能及邊遠地區用電和生態建設的需要。現在我國邊遠地區仍有700萬農戶沒有電力供應,有的農民連基本的生活用能都沒有保障。
第三,可再生能源的利用,也是提高能源供應安全的需要。可再生能源屬于本地資源,可以解決本地的能源供應危機。如今,我國小轎車所需石油,50%以上來自中東,不久就要超過60%,能源安全問題非常嚴重。因此,發展可再生能源,可以大幅度提高能源供應安全。
可以初步預測,在21世紀,可再生能源將逐步替代原先的化石能源。其中的太陽能,將會成為21世紀最大的產業,可再生能源將成為全球新的經濟增長點。
可再生能源的
時代到了
我國電力消耗平均每年上升1億千瓦,2010年,我國電力消耗估計在9億千瓦。那么再過20年后,電力消耗將上升到30億千瓦。面對著如此大的能源需求,中國要選擇什么樣的能源道路?我們來作幾個設想:
●天然鈾資源短缺,是世界性問題
如果中國繼續走以核能為主導的能源道路,行不行得通?問題顯而易見:中國的天然鈾資源供應不足。天然鈾是核能的源泉,但目前我國的天然鈾資源,僅能支撐50座標準核電站連續運行40年。
而我國中長期的規劃已經規定了要在2020年前建造80座標準核電站,大量的天然鈾該從何處來?不是自己開發,就是從他國進口。同時根據最新統計數據表明,地球上已知的常規鈾儲量,包括潛在儲量,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,不僅是中國的問題,也是一個世界性的問題。
●快中子增殖堆技術,價格昂貴
既然資源稀少,那么就用新技術來彌補。核反應的新技術之一,是快中子增殖堆,它可以等價地將資源擴大60倍。
但問題也緊隨而至:價值昂貴和核擴散的問題無法解決。我國現正在從事鈉冷卻的快中子實驗堆的研究,已知投入的經費是26億元人民幣,其預期電能產出將是 25兆瓦,即其投資平均至少為每千瓦10萬元人民幣。而通常壓水堆或重水堆的投資,約是每千瓦1.4萬~1.7萬人民幣。
可想而知,未來的快中子增殖堆的電價可能相當昂貴。并且,快中子增殖堆的技術,在世界范圍內均未完全成熟。
●受控熱核反應,走向商業化遙遙無期
另一種就是通過受控熱核反應來解決能源危機。但是這也是不切實際的。
當前,用此種方式產生電能,最樂觀的估計也僅認為到2050年才能走向商業化,悲觀的估計認為至少要到2100年!而嚴重的問題是:這種方式的發電成本及高,其電價將至少是當前核電的10倍!
可再生能源有“無限潛力”
而反觀可再生能源,在技術上已經比較成熟。雖然太陽能的技術還未完全成熟,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。所以,可再生能源,是當前能源領域中的先進生產力,先進生產力必將最終取代或淘汰落后的生產力。中國必須將盡可能地轉向可再生能源為主導的能源結構。
目前,可再生能源主要有水能、生物質能、風能和太陽能。我們分別作個比對:
●水能發電,目前是大力發展的最佳時機
2010年上半年,我國共有電力裝機9億千瓦,其中水電裝機2億千瓦。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