韓曉平：呼喚科學(xué)的能源觀(guān)

用生物柴油和乙醇燃料替代石油，實(shí)際上是用兩種稀缺資源去拼一種資源。一位安徽農民算了一筆賬：一畝地要收獲1000斤油菜子，需要50斤尿素、200-300斤化肥、100斤磷肥。3斤菜子榨1斤油，一畝地可大約生產(chǎn)333斤能夠作為生物柴油的菜子油。為了這有限的替代能源我們要消耗大量的水資源和占用大量土地資源，還要一個(gè)農村勞動(dòng)力辛辛苦苦干半年。

熵定律正在成為一種新的世界觀(guān)

記者：中國的能源問(wèn)題受到全中國上至中央、下至黎民前所未有的高度關(guān)注。過(guò)度的熱忱也造成一些政府部門(mén)匆忙決策，一些企業(yè)盲目投資，一些媒體和公眾被非理性情緒所包圍。那么，到底什么是能源？為什么能源問(wèn)題如此重要？為什么會(huì )出現能源危機？我們對能源問(wèn)題是否需要有一個(gè)理性認識？

韓曉平：歐盟中國商會(huì )能源工作組主席陳新華博士最近講了這樣一個(gè)故事：1973年，世界第一次陷入能源危機，法國能源部長(cháng)在電視上滔滔不絕地闡述法國如何應對能源危機的大政方略，但當記者問(wèn)及什么是“能源”時(shí)，這位部長(cháng)竟然不知道如何回答，尷尬地環(huán)顧左右，無(wú)言以對。

33年過(guò)去了，今天在我們準備解決中國能源問(wèn)題之前，有多少人能夠準確回答什么是“能”？什么是“能量”？什么是“能源”？

能源科學(xué)進(jìn)步一直影響著(zhù)人類(lèi)世界觀(guān)的形成，人類(lèi)的文明就是建立在對于能源的認識上。人類(lèi)與動(dòng)物的分水嶺并非是使用工具和勞動(dòng)，而是對火的認識。目前已知的能夠使用工具和能夠從事有組織勞動(dòng)的動(dòng)物種類(lèi)是大量的，但是能夠使用火的動(dòng)物只有人類(lèi)，人類(lèi)的進(jìn)步步伐始終依靠能源技術(shù)進(jìn)步作為動(dòng)力。

我們傳統的世界觀(guān)構筑在19世紀中葉時(shí)對科學(xué)的認識上，主要的科學(xué)依據是牛頓的3個(gè)機械定律和熱力學(xué)第一定律，以及達爾文的“進(jìn)化論”?；镜挠^(guān)念是“物質(zhì)不滅”和“能量守恒”，認為“運動(dòng)著(zhù)物質(zhì)的永遠循環(huán)是宇宙的最終結論”，世界總的方向是從無(wú)序向有序發(fā)展。我們的目標是建立一個(gè)“物質(zhì)極大豐富”的人類(lèi)大同社會(huì )，地球上的資源和能量將隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展“取之不盡，用之不竭”。

1850年德國科學(xué)家克勞修斯總結并表述了熱力學(xué)第二定律——即“熵定律”（加入的熱量／絕對溫度＝熵），他認為：熱可以自發(fā)地從高溫傳向低溫，而不會(huì )自發(fā)地從低溫轉向高溫。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一杯熱水可以自己變冷，卻不會(huì )自動(dòng)變熱，除非借助外部更多的能量。能量雖然守恒，但質(zhì)量卻發(fā)生了變化，一桶溫水可能比一小鍋開(kāi)水所含的熱量要多，但它永遠煮不熟一個(gè)雞蛋。熵會(huì )自發(fā)地越來(lái)越增加，而不會(huì )自動(dòng)減少。熱向何處去了？向更低的溫度散去，直到絕對溫度－273℃，一旦散去將難以重新聚積。如若宇宙能量散盡，溫差將消失，宇宙將會(huì )熱寂，能量的大趨勢是從有序向無(wú)序發(fā)展。

記者：我們在中學(xué)都學(xué)過(guò)能量守恒定律，知道物質(zhì)不滅，但是對您說(shuō)的熱力學(xué)第二定律不太了解，您能詳細介紹一下它的重要性嗎？

韓曉平：進(jìn)入20世紀，科學(xué)突飛猛進(jìn)，人們對宇宙的認識也在不斷加深，科學(xué)家發(fā)現熱力學(xué)第二定律是一個(gè)具有普遍意義的真理，而并非曾被批判的“形而上學(xué)”。特別是俄羅斯出生的比利時(shí)科學(xué)家普利高津，對熱力學(xué)第二定律進(jìn)行了廣泛的延伸，并創(chuàng )立了著(zhù)名的“耗散結構理論”。不僅能源科學(xué)進(jìn)一步證實(shí)了這一定律的正確無(wú)誤，資源專(zhuān)家也相信盡管物質(zhì)不滅，但資源的品位將逐漸失去，最終將無(wú)法再次利用。例如：我們將高品位的鐵礦資源冶煉為鋼材，盡管我們在不斷回收再利用，但不可避免地有大量鐵分子被氧化而散落在土壤中，永遠無(wú)法再回收利用，鐵的原子總量沒(méi)有減少，鐵的有效資源只會(huì )越來(lái)越少；宇宙天文學(xué)家肯定地認為：對于太陽(yáng)和地球，熵定律是一切自然定律中的最高定律，因為對于宇宙和太陽(yáng)的研究，宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)的確立，越來(lái)越證實(shí)這一定律的正確無(wú)誤；物理學(xué)家也發(fā)現時(shí)間是不可逆的，如同熵增加的過(guò)程也不可逆一樣，時(shí)間和能量同起源于一點(diǎn)，時(shí)間最終指向熵的增加；生物學(xué)家發(fā)現生命的過(guò)程也在熵定律的涵蓋之下，生命就是一個(gè)能量的過(guò)程，生命的能量過(guò)程就是整個(gè)宇宙的能量過(guò)程中的一部分，生命逝去的過(guò)程恰恰就是一個(gè)熵增的過(guò)程。而環(huán)境學(xué)家也認為熵增正是地球環(huán)境面臨的規律性問(wèn)題，甚至社會(huì )學(xué)家和經(jīng)濟學(xué)家也在沿用這一定律來(lái)分析、認識和解釋問(wèn)題。[page]

記者：認識熵定律的重要意義是什么？

韓曉平：熵定律正在成為一種新的世界觀(guān)，它告訴我們物質(zhì)不滅，但質(zhì)量在遞減；能量守恒，但品位在下降；運動(dòng)著(zhù)的物質(zhì)是具有方向性的，它不可能永遠在周而復始；而物質(zhì)的循環(huán)將存在疆界，任何事物都會(huì )有終結的一日。這一世界觀(guān)為人類(lèi)規范了一道行為界線(xiàn)，我們無(wú)法逆轉熵的方向，就像無(wú)法逆轉時(shí)間一樣，但是可以減緩熵增加的速度和過(guò)程，通過(guò)我們對自身的生活方式和行為模式的調整和約束，通過(guò)科學(xué)技術(shù)與社會(huì )觀(guān)念的進(jìn)步，來(lái)減緩有效資源和有效能量的耗散速度。

記者：看來(lái)對能量的認識直接影響著(zhù)我們的世界觀(guān)，世界觀(guān)又反作用于對能源的認識和利用上，今天的能源問(wèn)題反映了我們世界觀(guān)中的問(wèn)題，能源危機也是我們對已有世界觀(guān)反思的開(kāi)始。

韓曉平：是的。20世紀70年代，先后兩次石油危機之后使人們更加堅信不移，世界的資源不可能無(wú)限制地支持人類(lèi)的高速發(fā)展和肆無(wú)忌憚的消費，“物質(zhì)極大豐富”僅僅是一個(gè)美好夢(mèng)想，社會(huì )、經(jīng)濟發(fā)展的有序性是由更多的無(wú)序來(lái)作為代價(jià)的。因此，“可持續發(fā)展”和“循環(huán)經(jīng)濟”等觀(guān)念開(kāi)始成為人類(lèi)文明的主題，影響人類(lèi)的發(fā)展進(jìn)程。其實(shí)，這就是我們所說(shuō)的“科學(xué)發(fā)展觀(guān)”。

缺乏正確認識是能耗難以下降的主要原因

記者：我們也看到，國家為了鼓勵節能，制定了很多法規和措施，但實(shí)際效果好像并不理想，原因是什么？

韓曉平：由于我們對于能源知識的局限性和解決能源問(wèn)題的盲目性，使我們四處精心播下的龍種，莫名其妙地收獲了成群的令人心煩意亂的“跳蚤”。中國的可再生能源正在面臨類(lèi)似的尷尬。國家為降低能源資源壓力，控制環(huán)境污染頒布了《可再生能源法》，行政主管部門(mén)為推進(jìn)可再生能源的發(fā)展和加強管理而制定了一系列的行政規章，結果反而使許多可再生能源項目和企業(yè)陷入了進(jìn)退維谷的境地。在一些地方，行政主管部門(mén)為鼓勵生物質(zhì)發(fā)電項目將對上網(wǎng)電價(jià)給予補貼，但是根據相關(guān)規定，只有每年燃燒80％生物質(zhì)燃料的電廠(chǎng)才可以有補貼，否則就視同常規火電。而在生物質(zhì)能源利用比較好的北歐國家，基本上是有什么燒什么，不管燒多少，政府也會(huì )給予1噸燃料的補貼，鼓勵所有的企業(yè)力所能及、因地制宜地利用一切可以利用的資源。

中國風(fēng)電的情況更加微妙，行政主管部門(mén)對于風(fēng)電項目的電價(jià)實(shí)行招標，一些企業(yè)盲目地為了獲取項目或者為了“跑馬圈地”，爭相壓低競標電價(jià)，最后竟然有企業(yè)出價(jià)不到0.4元／KWh。而根據風(fēng)電專(zhuān)家核算，真正能夠達到商業(yè)要求的風(fēng)電價(jià)格至少應該超過(guò)0.7元／KEh。出價(jià)過(guò)低自然難以?xún)冬F建設承諾，結果就是沒(méi)有多少企業(yè)想認認真真地建設經(jīng)營(yíng)這些風(fēng)電場(chǎng)，大家都是先拿下項目，然后再靜觀(guān)其變。

最近國際油價(jià)居高不下，國內油價(jià)也幾次上調，一些地方政府和企業(yè)不考慮環(huán)境和資源的條件狀況，認為發(fā)展生物柴油和乙醇燃料有利可圖，熱情十分高漲。一位安徽農民算了這樣一筆賬，一畝地要收獲1000斤油菜子，需要50斤尿素，200至300斤化肥，100斤磷肥。3斤菜子榨1斤油，一畝地可大約生產(chǎn)333斤能夠作為生物柴油的菜子油。但是，這些化肥和尿素也是來(lái)自石化能源，有的甚至直接來(lái)自石油或天然氣，實(shí)際上一畝地能夠真正有效對社會(huì )增加供應的生物柴油不到100公斤，而生物柴油的熱值不到普通柴油的90％。為了這有限的替代能源我們要消耗大量的水資源和占用大量土地資源，還要一個(gè)農村勞動(dòng)力辛辛苦苦干半年。中國人口眾多，土地資源和水資源與石油一樣是稀缺資源，用生物柴油和乙醇燃料替代石油，實(shí)際上是用兩種稀缺資源去拼一種資源。中國人均耕地1.41畝，而且還在逐年迅速減少，即便13億中國人都不吃飯了，將全部的耕地都種生物柴油，也只能為全球減少1.65億噸原油供應，僅僅相當于中國年石油消耗的50％左右。

記者：您認為當前最需要解決的能源問(wèn)題是什么？

韓曉平：我認為，目前最大的問(wèn)題是中國的官員和百姓普遍缺乏能源知識，對于能源問(wèn)題沒(méi)有一個(gè)正確認識，大家應該在能源基礎知識上好好補補課。比如十大工程第二項是“發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)”，最近中部地區有一個(gè)省，經(jīng)濟主管部門(mén)竟然發(fā)文件將熱電廠(chǎng)、資源綜合利用電廠(chǎng)和小火電相提并論，要求今年所有1.2萬(wàn)以下機組，不管你是熱電廠(chǎng)、資源綜合利用電廠(chǎng)和小火電一并關(guān)閉。大家知道，建一個(gè)熱電廠(chǎng)可以砍掉幾十個(gè)、甚至幾百個(gè)小鍋爐。如果這些熱電廠(chǎng)都關(guān)了，小鍋爐就會(huì )泛濫，GDP的能耗就會(huì )大幅度增加。表面上看熱電廠(chǎng)的發(fā)電煤耗好像高于大型火電廠(chǎng)，但是熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合能源利用效率遠遠高于大火電和小鍋爐。所以對于能源問(wèn)題缺乏正確認識，是造成我們能耗難以下降的主要原因。陳新華博士建議我們認真地研究一些能源基本問(wèn)題，學(xué)習一些能源的基礎知識，不要匆匆忙忙地將自己置身于自己決策的誤區之中。這個(gè)建議值得我們重視?！?/p>

要降低GDP能耗，關(guān)鍵是堅持市場(chǎng)化的改革。浙江最主要的經(jīng)驗是堅持市場(chǎng)化，浙江的熱電廠(chǎng)除極個(gè)別的情況外，幾乎所有的熱電廠(chǎng)都是民營(yíng)的。私人投資者會(huì )非常關(guān)注能效指標，因為能效就是利潤，能效就是金錢(qián)，提高能效就意味著(zhù)多掙錢(qián)。不僅熱電廠(chǎng)是民營(yíng)的，熱用戶(hù)大部分也是民營(yíng)企業(yè)，大家都會(huì )在能源利用效率上精打細算，不關(guān)心能源成本，產(chǎn)品就會(huì )沒(méi)有競爭力。所以解決中國能源問(wèn)題的根本途徑是市場(chǎng)化，最近中央再次提出要堅定不移的堅持市場(chǎng)化改革，已經(jīng)為我們指明了解決問(wèn)題的方向。