倪维斗院士是我國(guó)著名的动力机械专家，在學(xué)术上发展了复杂热力系统及其关键部件的先进建模方法和一系列新(xīn)的控制策略。近年来倪维斗院士主要从事中國(guó)能(néng)源战略的研究，推动以煤气化為(wèi)龙头的多(duō)联产能(néng)源系统、醇醚替代燃烧和國(guó)内的应用(yòng)，在能(néng)源环境领域著述颇丰。
在论坛现场，倪维斗院士以《开启我國(guó)低碳转型窗口的几点意见》為(wèi)题，结合世界能(néng)源背景，对当下中國(guó)的能(néng)源环境问题作了全面论述。
能(néng)源会枯竭吗
“资源暂时不会枯竭，枯竭也是逐步枯竭，不会一夜之间没了，不会的。”倪维斗院士指出，随着世界人口的迅速增長(cháng)，逐步消失殆尽的并不是物(wù)质资源本身，而是环境资源。
联合國(guó)去年上半年发表声明称，世界人口突破70亿，正以很(hěn)快的速度增長(cháng)着。与全球人口同步增長(cháng)的是人类对能(néng)源的需求。
“从各个國(guó)家的历史情况来看，如果拿(ná)GDP做横坐(zuò)标，用(yòng)國(guó)家的每一个人所享受的能(néng)源作為(wèi)纵坐(zuò)标，整个数据是一个正比曲線(xiàn)。”倪维斗院士指出，随着科(kē)學(xué)技术的发展，每一个人能(néng)够享受的能(néng)源服務(wù)是越来越多(duō)的。
然而，地球没有(yǒu)足够的力量来支撑70亿甚至更多(duō)人对能(néng)源的需求，经年累月地消耗会使有(yǒu)限的能(néng)源枯竭吗?倪维斗院士指出，层出不穷的新(xīn)技术、新(xīn)能(néng)源的合理(lǐ)开发，以及新(xīn)设备不断制造，都是应对人类不断发展的能(néng)源需求的解决办法。随着勘探、开发技术的不断进步，新(xīn)的资源不断被发现、被开发利用(yòng)，“资源暂时不会枯竭，还够人类用(yòng)一段时间。”
资源也许还够用(yòng)百余年，但是在人类日益增長(cháng)的能(néng)源需求面前，百余年的物(wù)质资源总量可(kě)能(néng)只是杯水車(chē)薪。
“地球本身的燃料资源是有(yǒu)的，而环境容量没有(yǒu)了。气候变化，整个的大气的环流，都是几万年慢慢形成的平衡，由于人类的扰动，排放很(hěn)多(duō)污染物(wù)、二氧化碳、温室气體(tǐ)，把整个地球的环境容量搅没了，也就是四五十年，地球将变成很(hěn)不适合人类生存的地方，地球就变成了烂摊子。”倪维斗院士坦言他(tā)的担心之处。
人类已经被逼到墙角
“随着能(néng)源环境问题日益严重，人类在这个问题上已经被逼到墙角。”倪维斗院士称，世界范围内尤其是中國(guó)在能(néng)源环境上面临几个比较大的挑战：一是全球变暖，这主要源于二氧化碳的大量排放；二是PM2.5，就是雾霾天气笼罩全國(guó)；三是能(néng)源安全，这是我國(guó)特有(yǒu)的问题。
中國(guó)每年要排放约80亿吨二氧化碳，雄踞世界“榜首”，对全球变暖起了很(hěn)大的作用(yòng)。
针对温室气體(tǐ)的排放，目前全世界要求每个國(guó)家做出承诺，对中國(guó)来说，到2015年要把每单位GDP的能(néng)耗减少40%~45%。倪维斗院士指出，如何改变能(néng)源结构是摆在以煤為(wèi)主的中國(guó)面前首要的问题。
PM2.5是雾霾天气形成的根源，目前我國(guó)从北到南均出现了严重的雾霾天气，这对人类呼吸道的损害很(hěn)大。倪维斗院士指出，导致雾霾天气的“主犯”是二次粒子，即由可(kě)挥发的物(wù)质经过氧化变成的小(xiǎo)颗粒，占整个大气颗粒物(wù)的50%—80%左右。由于二次粒子的“前身”是二氧化硫等可(kě)挥发气體(tǐ)，阻断该类气體(tǐ)的氧化作用(yòng)是避免形成雾霾的关键。现在探明的导致可(kě)挥发气體(tǐ)氧化的“罪魁祸首”是氧化氮，而氧化氮的排放与煤、石油等燃料的质量和燃烧过程密切相关。
“中國(guó)要‘根治’PM2.5，需要从油品质量提高、能(néng)源燃烧过程优化，以及整个能(néng)源结构调整上下功夫。”倪维斗院士指出。
能(néng)源安全是中國(guó)的“特殊”问题，主要特殊在三个方面，一是用(yòng)量大，二是对外依存度高，三是运输通道问题。中國(guó)的石油用(yòng)量不断增長(cháng)，國(guó)产石油最多(duō)年产2亿吨，对外依存度已经到达了56.5%。而我國(guó)主要的油源主要来自于委内瑞拉、苏丹、尼日利亚等國(guó)家，这些國(guó)家多(duō)在政治上不稳定，加之我们现在没有(yǒu)足够强大的海军和足够多(duō)的军事基地来维持海运通道，如何提高能(néng)源供应的安全性和稳定性是摆在中國(guó)面前的难题。
未来中國(guó)能(néng)源结构仍以煤為(wèi)主
针对中國(guó)的能(néng)源环境现状，倪维斗院士结合2030年全球能(néng)源的变化，指出目前中國(guó)的能(néng)源结构仍会以煤為(wèi)主：“所有(yǒu)科(kē)學(xué)技术的发展，一定要环绕着如何清洁高效使用(yòng)煤，这是我们的一个特色。”
目前，很(hěn)多(duō)國(guó)家针对二氧化碳排放问题提出的解决方案是，到2030年煤、石油、天然气各占26%—27%，核電(diàn)、水電(diàn)、可(kě)再生能(néng)源则占25%左右，逐步提高可(kě)再生资源的占比。倪维斗院士则认為(wèi)，发展可(kě)再生能(néng)源是非常艰难的工作。“因為(wèi)可(kě)再生能(néng)源价格比较贵，间歇性和波动性都是可(kě)再生能(néng)源是否能(néng)够在更大范围使用(yòng)的关键问题。”
倪维斗院士表示，集中的大规模使用(yòng)是清洁高效用(yòng)煤的题中之义，在大规模的使用(yòng)当中提高效率，比较好的办法之一是“煤不直接燃烧，煤先气化，通入氧气，通入蒸汽，把煤气化变成合成气，即一氧化碳和氢气，用(yòng)合成气用(yòng)来发電(diàn)、做化工产品或者做其他(tā)的燃料。”
谈到中國(guó)未来的能(néng)源结构调整，倪维斗院士表示，希望未来煤的比例由目前的70%有(yǒu)所下降，人均维持在4吨左右。结合全球资源有(yǒu)限和我國(guó)能(néng)源缺口较大的现实，未来我國(guó)的能(néng)源发展、工业布局都要在4吨左右做文(wén)章。
“这就要求我们必须有(yǒu)新(xīn)的生活方式、用(yòng)能(néng)方式才能(néng)够用(yòng)比较少的能(néng)源来满足國(guó)民(mín)经济发展的需求和生活改善的需求。”
关于能(néng)源的那些事儿
科(kē)技日报：海底的可(kě)燃冰能(néng)够供人类用(yòng)几千年，我想问开发这种能(néng)源的技术困难在什么方面?
倪维斗：可(kě)燃冰又(yòu)叫天然气水合物(wù)，就是水合天然气，一种在海底、高原的地方都有(yǒu)天然气水合物(wù)，我们中國(guó)的蕴藏量很(hěn)大，在大洋表面铺了很(hěn)薄一层，但到现在為(wèi)止，没有(yǒu)好的开采办法，不能(néng)钻到海底下像扫地一样扫出来。同时开采过程当中，如果引起甲烷的泄漏，反而会引起温室气體(tǐ)，因為(wèi)甲烷也是温室气體(tǐ)，其危害要比二氧化碳厉害22倍。
所以，目前可(kě)燃冰还在探索过程中，各个國(guó)家都已经有(yǒu)一些样品了，如何大规模开采还没有(yǒu)一个合适的办法。
科(kē)技日报：目前有(yǒu)许多(duō)航空公司开展了一个叫碳补偿的计划，就是你乘坐(zuò)飞机，在这个过程当中，人均的二氧化碳排放量通过种植树苗的情况下进行二氧化碳的补偿，您认為(wèi)这种碳补偿计划，能(néng)否缓和中國(guó)的碳排放，以及您对碳补偿的看法。
倪维斗：我认為(wèi)中國(guó)收一定的碳税也是必要的，你排放多(duō)少二氧化碳，你必须付出一定的钱，这个钱也可(kě)能(néng)种树，也可(kě)能(néng)用(yòng)其他(tā)技术消耗掉二氧化碳，你排多(duō)少二氧化碳你必须要付费。我认為(wèi)碳补偿或者碳税的办法是有(yǒu)一定的作用(yòng)的，但是怎么用(yòng)的合适还有(yǒu)待商(shāng)榷。
科(kē)技日报：在未来能(néng)不能(néng)有(yǒu)更新(xīn)型的燃料，比如更广泛的利用(yòng)太阳能(néng)?
倪维斗：我國(guó)太阳能(néng)是相当丰富的，最主要问题是其成本太高，发出的電(diàn)卖给你不是4毛钱一度電(diàn)，目前國(guó)家规定的价格是1块钱一度電(diàn)，风力发電(diàn)大概是6、7毛钱一度電(diàn)，生物(wù)质能(néng)发電(diàn)7毛5一度電(diàn)，都比煤電(diàn)要贵。
可(kě)再生能(néng)源的发展，基本上是要采取补贴政策，现在太阳能(néng)大概是1块钱一度電(diàn)國(guó)家要补贴5毛钱，如果过多(duō)使用(yòng)太阳能(néng)发電(diàn)，國(guó)家几百亿就进去了。
目前最重要的是研究自己的技术，降低成本，不依靠國(guó)外市场；利用(yòng)可(kě)控核聚变，天然气水合物(wù)都是挺好的办法，而太阳能(néng)，风能(néng)则要解决输電(diàn)的问题。
