科学能源观与中国能源战略

摘 要：不同的人类文明时期拥有不同的物质生产方式,使用的主导能源也不相同.主导能源从化学(矿物)能源向物理能源转换,是当前世界能源发展的基本趋势.从全球时代背景和我国具体国情出发,我国现代化建设应确立由初级战略――传统能源发展战略和高级战略――新能源发展战略组成的复合型的能源发展战略.

关 键 词：能源观；能源形态；能源战略

中图分类号：B03　文献标识码：A　文章编号：l004―1605(2005)10―0004－04

近年来,能源短缺、油价飙升,已成为笼罩在人们心头的一片挥之不去的阴影.实际上,由于美国、欧洲、日本等发达国家和地区的能源需求持续走高,印度、巴西、东亚等新兴工业国家和地区的能源需求迅速膨胀,能源短缺已经成为日益严重的全球性问题.解决能源短缺问题,要靠能源技术的改进,更要靠正确的能源理论来支撑.就是说,树立科学的能源观,努力把握能源演进的历史及其规律,是深入认识能源问题的实质、切实把握能源问题的发展趋势、探寻能源问题解决方案的关键.

全球性的能源短缺乃至危机,恰好发生在我国全面建设小康社会和加速实现现代化的历史时期,已成为我国经济发展中一个极其严重的瓶颈.不克服它,建设小康社会和实现现代化都将成为一句空话.因此,我们必须深入研究能源理论,努力树立科学的能源观,并以科学的能源理论为指导,制定出符合我国实际的能源发展战略.

一、能源形态与能源演进

科学的能源观,从其基本内容上说,就是关于能源的作用、形态尤其是演进历史及规律的理论,它是我们分析当代能源问题的指导原则.

要确立科学的能源观,首先要对“能源”这个概念有一个正确的认识.通常人们所说的“能源短缺”、“能源枯竭”,实际上指的都是某种特定形态的能源,而并非一般意义上的能源,因为,后者是不会发生短缺或枯竭的(自从发现能量转换和质能互换定律之后,宇宙在本质上就被认为是无限的能量,在当代宇宙学的研究中,甚至出现了暗能量、虚能量的概念).所以,能源在人类社会中是一个具体的经济范畴.同时,人类社会又是不断发展的,能源的开发和利用不论在形态上还是在数量上都是不断发展变化的,因此,能源或者说能源的开发和利用又是一个历史的范畴.

从上述认识出发我们就会发现,在不同的人类文明时期、不同的物质生产方式下,人类开发和使用的主导能源也是不同的,这形成了人类历史上不同的主导能源形态.众所周知,在原始采猎时期,社会的主导能源是人的体能,人们主要是依靠自己的体力来使用工具从事采集和渔猎活动的；在农业文明时期,社会的主导能源是生物能源,包括使用畜力和燃烧薪柴以从事种植和养殖活动；在工业文明时期,社会的主导能源是矿物能源,主要是煤炭、石油、天然气,人们利用矿物能源进行采掘、冶炼、加工、制造等生产活动.从这里,我们看到了主导能源发生短缺的原因以及能源形态的替代和转换：随着特定形态生产活动的发展,与之相对应的特定能源必然逐步走向短缺；而随着生产力的质的提高和生产方式的新的变更,又必然开发出与之相对应的新形态的能源.所以,能源短缺也是一个历史性范畴,发生短缺的总是特定形态的能源而并非所有能源.同时,这一点也表明,新能源的开发和利用并不仅仅是对旧能源的替代,而是一种历史的进步.由此,能源的历史性形成了能源形态的先进与落后的区别.这个规律表明,为了开拓和发展先进生产力,我们必须积极开发利用先进能源,否则就会贻误或阻碍先进生产力的发展.例如,18世纪英国产业革命对煤炭的开发利用,并不只是对薪柴(农业时期的主导能源)的替代,而是拥有了一种能够进入更高级生产方式(工业生产活动)的更高级能源.因为,即使薪柴数量足够多,也不可能依靠它进行大规模的工业生产；“蒸汽革命”不仅是一场机械革命,更是一场能源革命,由此才真正掀开了工业革命的序幕.这样看来,当前的能源危机也完全可能孕育着一场新的能源革命,并进一步引发出一场新的产业革命.

回顾历史,我们发现不同文明时期的主导能源之间有着深刻的联系,它们依循自然物质形态的结构层次而分为不同的层次.科学研究表明,人类构成了大自然的最高物质层次,人类及其文明又进一步建立在生命物质、化学物质、物理物质这三个由高到低或由浅入深的自然物质层次上.人类对能源的开发利用就是按照这个顺序展开的：在采猎时代,主导能源是对人自身体能的开发利用；在农业时代,主导能源是对畜力、薪柴等生物能源的开发利用；在工业时代,主导能源是对化学能源即矿物能源的开发利用.按能源的这个开发顺序看,今后人类文明的发展应该把物理能源作为社会的主导能源加以开发利用.这个事实表明,按照人类文明演进的历史准确地表述主导能源开发的过程,应该运用这样一些概念和顺序：“人体能源”――“生物能源”――“化学能源”――“物理能源”.

在人类文明的发展历史上,能源的开发和利用在量上是不断增长的,这种增长甚至可以作为衡量文明发展水平的尺度.美国著名人类学家莱斯莉A怀特在《文化科学》一书中深刻揭示了文明与能量的关系,认为能量是人类文明的最基本因素,一部文明史就是通过文化的方式支配能量的历史,文明的发展程度与每年每人所利用的能量成正比.人类文明的发展历史已完全证实了这些结论的正确性.所以,未来社会的发展必然要开发和利用更多的能源,这是历史发展的基本趋势.

二、工业化能源的本质、局限与危机

人类文明的演进,在本质上是由浅入深地不断推进对自然物质的认识与改造的过程,不同文明形态的根本标志,是不同层次的物质生产力和生产方式.由自然物质的层次所决定,人类大体上要经历三个由浅入深的大的历史发展阶段,这就是：对生命物质的认识与改造阶段→对化学物质的认识与改造阶段→对物理物质的认识与改造阶段.可以把它们简称为人类发展的生物文明阶段、化学文明阶段和物理文明阶段.每个阶段又可分为初级与高级两个小阶段：在初级阶段,人类的活动主要是对天然存在的某类物质形态(层次)的采集和利用；而在高级阶段,人类则能够生产该类物质,这时人类的活动主要是人工生产和利用该类物质形态.这样一来,三个大阶段又可分为六个小阶段或小时代.具体地说就是：天然生物时代与人工生物时代、天然化学时代与人工化学时代、天然物理时代与人工物理时代.当我们把上述文明演进线索与通常讲的采猎时代、农业时代、工业时代相对照时,就可发现：采猎时代实际上就是天然生物时代(采集、渔猎天然存在的动植物),农业时代实际上就是人工生物时代(人工种植植物和养殖动物),工业时代实际上就是天然化学时代(采掘和利用天然化学物质),而工业文明之后的新的文明时代,理应是人工化学时代,即“人工创造和利用化学物质的时代(文明)”.由于
从大时代的划分来看,它与工业文明都属于化学文明阶段,因此,与工业文明相对应,又可以称它为“新工业文明”或“新工业时代”.

把工业化生产看做采掘和利用天然化学物质资源的生产是有事实根据的.有资料显示：目前人类使用的95％以上的能源、80％以上的工业原材料和70％以上的农业生产资源都来自于矿产资源(即化学资源).但是,这也进一步决定了工业化生产的历史局限性：在能源上,工业化生产离不开化学能源,如煤炭、石油、天然气；在原材料上,工业化生产离不开各种化学矿物质.正是工业化生产的这种局限性决定了它的危机.第一,工业社会的主导能源是化学能源,包括煤炭、石油、天然气等矿物能源.不论是畜力、薪柴的生物能源还是水能、风能、太阳能、核能等物理能源,都不是工业社会的主导能源.前者作为农业社会的主导能源已失去在工业社会的主导地位,而后者作为新能源尚不可能成为工业社会的主导能源.在工业社会里,我们既不可能向后倒退把生物能源再次转变为主导能源,也不可能在工业化生产的框架内就把物理能源转变为主导能源.第二,化学能源的本质决定了它的局限性：随着工业化生产的发展,储藏量有限的化学能源必然出现短缺和枯竭；化学能源的使用必然带来日益严重的环境污染.第三,化学能源的上述局限性必定进一步引发工业生产方式的全面危机,这是不可避免的历史结局.其实,关于工业化发展的资源环境局限及其根源,早在上个世纪70年代,罗马俱乐部就在《增长的极限》中作了深刻阐述.

三、全球能源发展的历史新趋势

面对工业能源日益短缺、匮乏形成的危机,人类的出路在哪里能源演进的规律告诉我们,发生短缺和匮乏的能源只是特定社会发展阶段的主导能源,而不是所有形态的能源.面对工业能源危机,人类必须开发、利用比化学能源层次更深的新能源,并使之逐步转变为新的主导能源,才能最终走出困境.这是当代能源开发的根本方向.

比化学能源层次更深的新能源是什么就是物理能源.所以,物理能源的开发利用及其向主导能源的转化,是当前经济社会发展的必然趋势.作为一次能源的物理能源,主要包括水能、风能、太阳能、核能等(电能、氢能虽是物理能源,但属二次能源).风能本质上是太阳能,而太阳能本质上是核能,水能则是引力能,所以,这些能源归根结底是起因于原子核及其更深层次的物质运动,是比分子所具有的化学能源更深层次的物理能源.与化学能源相比,物理能源具有许多优点.其一,物理能源开发潜力巨大.从某种意义上讲,物理能源几乎是无限的,这是化学能源根本无法比拟的.所以,物理能源的开发利用将彻底解决化学能源所面临的能源短缺困境.其二,物理能源是清洁能源,只要使用得当,不会形成环境污染,这就克服了使用化学能源所不可避免带来的环境问题.其三,物理能源的使用具有无可限量的前途,它的使用范围和方式都是化学能源所无法企及的,最终必将带来社会生产力的质的飞跃.起初,开发物理能源主要是为了替代日益匮乏的化学能源,但这决不等于说物理能源的作用范围和方式与化学能源是相同的.我们都知道,18世纪英国产业革命初期对煤炭的使用,主要是为了替代日益匮乏的薪柴来冶炼钢铁.但随后煤炭逐步上升为主导能源并广泛作为机械动力的燃料,为火车、轮船的发明及以后的火力发电奠定了基础,而这些作用都是薪柴所根本不具备的.同样道理,物理能源的开发利用将开拓出比化学能源更大的用能范围和更多的用能方式,这甚至是我们在今天尚难以想像的.从这个意义上讲,即使18世纪产业革命初期不发生薪柴匮乏,煤炭的开发利用也是必然的,否则就不会有冶金业和制造业等工业化支柱产业的发展,更不可能出现火车、轮船、电力等工业文明的重要标志.这样看来,即使今天化学能源不发生匮乏,人类也将积极开发和利用物理能源从而创造出更高级的生产力.这是因为,在不同的主导能源的背后,是人类文明的不同发展阶段：以薪柴作为主导能源的只能是农业文明,以化学能源作为主导能源的只能是工业文明,而更高级的人类文明发展阶段必然把物理能源作为主导能源.所以,对物理能源的开发利用及其对化学能源的逐步取代,体现了当代人类文明发展的根本方向.

主导能源从化学能源转变为物理能源,这是一场新能源革命,是当代新科技革命和新产业革命的重要组成部分.只要我们充分认识到物理能源开发利用的历史必然性,积极实施新能源发展战略,物理能源就会逐步成长为新的主导能源,彻底化解化学能源所带来的危机和困境,为开拓新工业化生产方式和新工业文明做出重要的贡献.

四、中国能源发展战略的抉择

从宏观上确立了解决能源问题的基本原则,就能以此为依据进一步确定中国的能源战略.在这中间,以下两个因素是我们必须考虑的.

第一,需要考虑当代全球能源发展的根本趋势和大方向.中国的能源问题不是孤立的,彻底解决中国的能源问题,必须顾及到它的全球性和历史性特征.目前,从全球能源发展的大趋势看,这是一个传统能源发生短缺和危机的时代,也是一个新旧主导能源转型的时代.根据有关资料显示,近些年来在电力发展中,新能源电力的增长速度明显高于传统能源.另外,据世界能源组织预测,到2050年,非矿物新能源在全球一次能源中的比重将达到50％.若按此速率发展,到2l世纪末,非矿物新能源在一次能源中的比重超过80％是没有问题的.所以说,21世纪将是人类社会主导能源从矿物能源向非矿物能源转型的时代.非矿物能源包括的具体种类虽然不少,但主要是物理能源,如水能、风能、太阳能、核能、太空能源等.因此,准确地说,21世纪将是人类社会的主导能源从化学(矿物)能源向物理能源推进和转型的时代.弄清这一点非常重要,它将确定我国解决能源问题、选择能源发展战略的根本方向.

第二,需要考虑中国的具体国情.中国的能源现状是：(1)能源消耗的总量巨大.据2004年统计,中国的能源消费总量仅次于美国,居世界第二位；但人均消费量很低,如中国人均消费的原油仅为美国的1／16.(2)中国今后经济发展所需要的能源将有巨大的增长.据统计,1990年,中国耗用世界能源产量的8％,2001年上升为10％,2004年达到11％,预计2025年将超过14％,2050年将达到18％－20％,与美国持平.(3)需求的迅速增长,将使供需矛盾日益尖锐.(4)能源结构不合理,优质燃料短缺,以煤为主的能源结构难以突破.(5)能源利用效率低下,浪费惊人.(6)环境影响突出.(7)新能源开发落后,所占比例极低.如2003年核电只占总发电量的1．4％,风电则仅占0．11％.中国的能源发展目标是：(1)必须确保21世纪前20年全面建设小康社会和基本实现工业化、到21世纪中叶基本实现现代化的能源需求.(2)建立清洁、高效、安全的能源
供应体系和保障体系.(3)优化能源结构,克服环境影响.(4)保持能源的长期可持续发展.从中国的能源现状出发,达到中国的能源发展目标,这是制定中国能源发展战略必须考虑的问题和必须遵循的思路.

把上述两个问题置于科学的能源理论分析之下,我们就可以获得解决能源问题的基本原则并进而制定出具体的能源发展战略.

我国解决能源问题的基本原则主要有三条.其一,伴随经济发展,我国的能源消耗总量必定会有一个较大幅度的增长,这是历史发展的必然,不能期望能源消耗的零增长或负增长,这不符合能源发展的规律.其二,我国能源消耗的增长不能仅限于矿物能源,这是不可能也不可取的.我国实现现代化的过程,正处于全球主导能源转型的时代,我们必须在全面建设小康社会和基本实现现代化的过程中,大力开发新能源,努力实现主导能源的适时转型.其三,全球主导能源的转型有一个过程,从我国的具体国情(如技术和经济条件相对落后、煤的储藏量相对丰富等)出发,我们不能也不应过早放弃传统的矿物能源,而应坚持积极、适度地开发利用矿物能源的方针.

遵循上述三条基本原则,我国现代化建设的能源发展战略应该制定为一个复合型的发展战略.从外部看,它是一个统一的能源发展战略整体,其最终目的是保障我国经济社会的持续发展,顺利实现现代化.从内部看,它由初级和高级两个亚层次的能源发展战略所组成：(1)初级战略――传统能源发展战略,是主要以深入开发利用煤炭、石油、天然气等化学能源为主体的能源发展战略；(2)高级战略――新能源发展战略,是主要以开发水能、风能、太阳能、核能、太空能源等物理能源为主体的能源发展战略.这两个能源发展战略虽然是一个统一的整体,但不论在规模、技术水平、能源政策等各方面都是有区别的,是两个不同层次的能源发展战略,将在较长时期内发挥着彼此不可替代的作用.同时,这两个层次的能源发展战略还有着时间上的区别和联系：初级的传统能源发展战略主要是针对当前矿物能源的开发、利用、贸易而制定的；高级的新能源发展战略则主要是针对长远的物理能源的开发、利用、合作、替代而制定的.虽然它们都需要尽快确立并实施,但实施的办法、着力点、政策等应是有区别的.总体上讲,这将是一个真正可持续发展的能源战略.

责任编辑：王清明