科学认识和可再生能源

可再生能源――老事物、新话题

从人类社会发展历史来看,到目前为止,人类所依赖的主导能源经历了从可再生能源（以薪柴为主）向煤炭替换,然后又向石油、天然气替换的三个阶段.一般而言,可再生能源包括多种能源产品,如水力、风能、太阳能（热和光电）、生物质能、潮汐和地热等,是人类利用最早也是利用时间最长的能源.“钻木取火”使人类先祖摆脱了“茹毛饮血”的蒙顿,开启了人类的文明.在随后漫长的岁月里,人类砍柴、烧灶煮饭、烧柴取暖,成为人类社会经济存在和发展所赖以为生的主导能源,维持了人类社会几千年的农业文明.人们借“风”扬帆、漂洋过海,扩大了世界交流；太阳光更是孕育了万物众生；“水”车也早已用在了我国农田灌溉和早期的英国纺织业.在化石能源大规模开发利用前的漫长岁月中,可再生能源一直是绝对的主导能源.

随着第一次产业革命的兴起,世界开始进入工业化为主导的社会.在工业大生产条件下,传统利用方式上的森林能源无论是在能量密集度,还是热值上都难以适应工业大生产所需要的能量要求.与传统利用方式上的森林能源相比,常规化石能源能够大规模开采和集中供应,其也相对低廉,能够更有效地支撑工业大生产以及与之相伴生的现代消费方式.除了一些水电项目得以发展外,绝大部分可再生能源逐渐失去竞争力,常规化石能源开始替代可再生能源,成为人类社会生产、生活的主导能源.

当前,常规化石能源正日益耗竭,刺激其不断攀升；常规化石能源的利用还给自然环境带来越来越大的压力.在这种情况下,许多国家已经或开始制订其新的能源发展战略,以可再生能源（包括森林能源）来替代常规化石能源是其中的重要内容.我国也于2005年2月通过《中华人民共和国可再生能源法》,并且制定了《可再生能源中长期发展规划》,对可再生能源发展提出了具体目标.可再生能源这个伴随人类社会漫长发展历程的传统能源,又摆上世界当前和未来能源发展的重要议程,被赋予了新的历史使命.

发展可再生能源的意义

可再生能源的资源潜力是非常巨大的,仅据太阳能、风能、水能和生物质能粗略估计,在现有科学技术水平下,一年可以获得的资源量即达87亿吨标准煤,完全可以满足人类社会的需要.据联合国发展计划署等国际机构预测,到本世纪下半叶,可再生能源将逐渐取代传统化石能源而占据主导地位.

随着我国经济和社会等各个领域发展速度的加快,能源需求正逐年增加.到2020年我国要全面建成小康社会,实现国内生产总值（GDP）比2000年翻两番的战略目标,即使在充分考虑技术进步、经济结构调整、采取多种政策措施实现有效节能的前提下,能源需求量也将达到25亿-33亿吨标准煤,我国面临能源紧张与储量不足的压力.因此,发展可再生能源,实现可再生能源的永续利用将会全面提高我国经济社会发展的支撑能力.其意义在于：

一是我国缓解资源瓶颈性约束的根本出路.预计2050年我国能源需求也将超过50亿吨标准煤,而国内常规化石能源的供应能力只有30亿左右吨标准煤,能源供需矛盾缺口达20亿吨标准煤.由于石油的进口依存度将超过50%,能源供应安全也将面临极大的挑战.而我国可再生能源不仅资源储量丰富,而且大多属于低碳或非碳能源,具有可再生性,开发利用可再生能源是缓解我国资源瓶颈性约束、保障能源安全的必由之路.

二是我国减少环境污染、改善生态环境的重要途径.我国能源消费结构中的70％来自煤炭,而煤炭燃烧所产生的粉尘、SO2、NOx等污染物又占到其总量的70％～90％,造成了严重的大气污染.大气污染造成的经济损失已相当于GDP的2%～3%,每年超过1000亿元；化石燃料消费形成的CO2排放,还是造成全球气候变暖的主要原因.相比之下,可再生能源对环境的污染要小得多.水电、风电、太阳能等几乎没有污染物的排放.生物质能利用不会增加大气中的碳排放量,粉尘、SO2、NOx等地方和区域大气污染物的排放也很少.沼气不但可以解决农村能源短缺,保护生态环境,而且可以减少农药、化肥的污染,促进农业生态环境.因此,开发利用可再生能源是从根本上解决地方、区域和全球大气环境污染问题,改善生态环境的必然选择.

三是为我国解决“三农”问题提供了新的思路.农业生产力的提高、农村的全面发展以及农民的增收一直是我国在“三农”领域高度关注的问题.近些年来,农业和农村经济的可持续发展愈来愈受到资源短缺和生态环境恶化的制约.发展可再生能源将成为促进农业增效、农民增收、农村进步和环境改善的有效手段.首先,开发和利用再生能源是解决农村基本用电和基本用能的重要途径.例如,利用小型光伏发电系统以及离网发电系统供电是解决常规电网难以覆盖的边远农村地区用电问题的主要方式.农村被动式太阳房、沼气池等成为解决农村生活用能的重要手段.其次,在农村地区发展生物质发电技术,积极推广能源、环境、经济效益相结合的农村可再生能源综合利用模式,是提高农业生产力、增加农民收入、创造新的就业机会、保护农村生态环境的有效途径.

四是实施西部大开发的战略选择.我国西部地区不仅常规能源资源丰富,而且可再生能源资源如太阳能、风能、地热等也非常丰富.有效挖掘西部地区的资源优势,发展可再生能源将成为西部大开发的战略性途径.它不仅可以缓解西部边远地区能源短缺,而且还将改变西部地区的传统能源消费模式和生活习惯,改善生态环境,提高生活质量,促进西部地区经济和社会的全面发展.

五是有利于我国发展循环经济,建立资源节约型与环境友好型社会.循环经济是一种最大限度地利用资源和保护环境的经济发展模式.它以低消耗、低排放、高效率为主要目标,实现资源的多次合理利用和对环境的有效保护,成为建设节约型社会和环境友好型社会的根本途径.可再生能源是资源消耗和废物排放非常少的清洁能源,符合循环经济这种“资源获取――生产――消费――再生”的生态学规律,因此,建立以可再生能源为资源载体的循环经济模式以发展可持续能源体系,将是我国未来在“经济和环境”双重约束下的最佳选择.

六是有助于提高我国的国际能源地位和综合竞争力.一方面,我国能源总量的资源禀赋在国际上位居前列,但是能源的人均资源禀赋却不占优势.另一方面,我国是CO2排放的大国,随着发达国家减排承诺的履行,我国在未来国际谈判中也将会面临更大压力.加入世贸组织后,我国在产业链低端的出口产品仍占较高比例.同时,尽管国际关税壁垒逐步降低,但包括产品能效和环境标准、标识、废弃物回收、包装等“绿色壁垒”的非关税壁垒日益凸显.这些都严重影响了我国的综合竞争力.发展可再生能源,将有力提高我国的总体能源效率、降低能源消费强度和出口产品成本,确立我国的能源国际地位,对全面提升我国的综合竞争力更具有重要的战略意义.

把握可再生能源发展的时代特征

可再生能源尽管具有广阔的发展前景和巨大的意义,但是,可再生能源的现代化利用是一个复杂的系统,要再次变成世界主导能源,还需要一个漫长的过程.

目前,我国理论界和实践界对发展可再生能源出现了一定程度的混乱.在这个过程中,我们既要反对常规化石能源主导的惯性思维,对可再生能源的发展持简单否定的态度；又要反对盲目乐观,认为可再生能源会轻易地、一劳永逸地解决人类社会发展所面临的能源问题,更不能借“吹捧”可再生能源之名行获取某种特殊政策之实.从历史与逻辑相统一来看,可再生能源利用经历了一个否定之否定的过程,这意味着当前和未来的可再生能源发展会展现鲜明的时代特征,我们要科学、理性地认识和发展可再生能源.

当前,相对常规化石能源而言,可再生能源往往被认为是新能源,但水能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源长久以来就被人类利用,又何新之有呢? “新”总是相对“旧”、相对传统而言的.要将可再生能源与新能源相联系,必须从“体”和“用”两个层次上理解可再生能源.可再生能源产品构成了新能源的“体”,是新能源的主要实体对象,利用方式则构成了新能源的“用”.可再生能源产品作为自然界天然存在的物质,并不存在新与旧的问题,而利用方式才存在新与旧之分.因此,“用”的“新”才是新能源的本质规定,当前的所谓新能源无非是“新锅煮老汤”.传统农耕社会可再生能源的利用方式,往往是零散、随机、不连续和低效率的,也不考虑环境问题,而作为新能源的可再生能源,其利用是建立在工业化大生产的基础上.

工业化大生产的特点是规模化、技术化、装备化、市场化和集中化,当前和未来时期的可再生能源利用也必须体现工业化大生产上述基本特点.与传统意义上的零星燃烧相对比,规模化意味着可再生能源的利用需要大规模、大批量的加工处理；与传统意义上的简单、粗放相比,技术化意味着可再生能源的利用要依靠技术进步和相对复杂的工艺过程进行深加工处理；与传统意义上的直接利用相比,装备化意味着可再生能源的利用需要借助比较复杂的,能够进行各种物理、化学处理的机器设备；与传统意义上的自给自足为主导相比,市场化意味着可再生能源的利用需要更多地借助市场力量,出现可再生能源生产的细化分工,其收集、加工、配送、使用等环节主要借助市场交换来实现；与传统意义上的分散利用相比,集中化意味着可再生能源的利用往往是在比较集中的地点、时间,连续地进行加工和处理.