萬(wàn)鋼：五項新能源技術(shù)特別值得關(guān)注 加強科技創(chuàng )新 促進(jìn)新能源發(fā)展

能源是生產(chǎn)、生活的基本要素，又是影響氣候變化的重要因子，實(shí)現全球經(jīng)濟的可持續發(fā)展、有效應對氣候變化都離不開(kāi)能源技術(shù)的進(jìn)步和能源結構的調整。為此，加強能源科技創(chuàng )新，促進(jìn)新能源發(fā)展，不僅將影響今天的發(fā)展，更關(guān)乎于人類(lèi)的未來(lái)發(fā)展。

　　當今世界，能源科技飛速發(fā)展，可持續發(fā)展理念深入人心。人類(lèi)能源開(kāi)發(fā)和利用再次進(jìn)入了一個(gè)重大轉折時(shí)期。有效地應對氣候變化、滿(mǎn)足日益增長(cháng)的能源需求，將使未來(lái)的能源結構、利用方式產(chǎn)生深刻的變革。開(kāi)發(fā)清潔能源、提高能源效率，促進(jìn)節約能源、減少排放，正成為各國的新目標。盡管受到國際金融危機影響，能源價(jià)格下降，但許多國家還是把發(fā)展新能源作為應對危機的重要措施，這必將催生新的能源產(chǎn)業(yè)，加速能源轉型進(jìn)程，開(kāi)啟人類(lèi)能源利用的新紀元。

　　多年來(lái)，中國政府高度重視節能減排技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和推廣應用，重視新能源的開(kāi)發(fā)利用。早在本世紀初，就已系統部署了“電動(dòng)汽車(chē)”、“半導體照明”、“風(fēng)能和太陽(yáng)能”、“清潔煤利用”和“高溫氣冷堆”等一系列有關(guān)新能源的重大科技項目，在發(fā)展新型能源汽車(chē)、推動(dòng)照明節能、開(kāi)發(fā)新能源等方面作出了積極探索。2008年的北京奧運會(huì )上，一大批節能和新能源技術(shù)得到應用，太陽(yáng)能、風(fēng)能、新能源汽車(chē)和半導體照明都得到規?；茝V示范，有力支撐了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”。2010年即將在上海舉辦的世界博覽會(huì )，也將推廣應用一大批新能源和節能減排技術(shù)。

　　能源轉型是一個(gè)長(cháng)期過(guò)程，需要統籌兼顧、系統而周密的部署。2006年中國政府頒布實(shí)施了《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要（2006—2020）》，明確地把發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能和生物質(zhì)能作為推進(jìn)能源結構多元化的重要手段，把潔凈煤技術(shù)、煤層氣開(kāi)發(fā)作為降低污染的重要選擇，把建筑、交通以及工業(yè)流程領(lǐng)域提高能效、降低排放作為節能減排的主要方式。

　　去年以來(lái)，國際金融危機的影響不斷加深，對全球經(jīng)濟造成巨大沖擊，也給中國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展帶來(lái)嚴峻挑戰。為應對國際金融危機，中國政府做出了一系列重大決策和部署，強調要重視科技創(chuàng )新的作用，把發(fā)揮科技支撐作用作為促進(jìn)經(jīng)濟平穩較快發(fā)展的重要舉措，把發(fā)展新能源科技和產(chǎn)業(yè)作為應對危機和結構調整的重要措施之一。在此框架下，科技部、國家發(fā)改委、財政部、工信部等相關(guān)部門(mén)共同啟動(dòng)了“十城千輛”、“十城萬(wàn)盞”和“金太陽(yáng)”等節能和新能源示范工程——

　　“十城千輛工程”計劃在十余個(gè)城市的公共交通領(lǐng)域規?；赝茝V應用混合動(dòng)力、純電動(dòng)和燃料電池汽車(chē)，預計到2012年推廣應用6萬(wàn)輛節能與新能源汽車(chē)，帶動(dòng)中國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　“十城萬(wàn)盞計劃”將在21個(gè)城市的公共照明領(lǐng)域推廣應用半導體照明技術(shù)，預計用3年時(shí)間推廣使用600萬(wàn)盞半導體功能性和景觀(guān)照明產(chǎn)品，年節電10億千瓦時(shí)。到2015年，半導體照明將進(jìn)入30%的通用照明市場(chǎng)，年節電可達1400億千瓦時(shí)。

　　“金太陽(yáng)工程”計劃到2015年實(shí)現新增太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統裝機容量250萬(wàn)千瓦，國內光伏市場(chǎng)形成年產(chǎn)值200億元，創(chuàng )造9萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。

　　中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速。風(fēng)力發(fā)電裝機容量連續4年翻番。2008年，中國風(fēng)電新增裝機超過(guò)600萬(wàn)千瓦，總裝機容量達到1217萬(wàn)千瓦，位居世界第四，其中新增裝機容量位居世界第二。目前中國已涌現金風(fēng)科技、華銳風(fēng)電、南高齒等一批整機和零部件骨干企業(yè)，總的生產(chǎn)能力已接近1000萬(wàn)千瓦。此外，海上風(fēng)電場(chǎng)建設成功邁出第一步，上海東海等近海示范風(fēng)電場(chǎng)建設工作正在積極推進(jìn)中。

　　在節能減排中，中國面臨的最大挑戰是以煤炭為主的能源結構。在中國能源消費結構中，一次能源中69%靠煤，發(fā)電量的80%以上來(lái)自火電，優(yōu)化能源結構勢在必行。對此，我們必須開(kāi)發(fā)和利用面向未來(lái)的清潔能源。國家已相繼頒布《可再生能源法》、《可再生能源中長(cháng)期發(fā)展規劃》和《核電中長(cháng)期發(fā)展規劃》，明確了優(yōu)化能源結構的目標和方向。此外，還將發(fā)布能源產(chǎn)業(yè)振興規劃，到2020年將逐步降低煤炭在中國能源結構中的比重，提高水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能和核電等清潔能源的比重。根據有關(guān)法律和規劃，中國將繼續積極發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能和核電等，并將進(jìn)一步推進(jìn)煤炭清潔利用，發(fā)展高效、潔凈發(fā)電技術(shù)，研究二氧化碳捕獲、資源化利用和封存技術(shù)。我國已啟動(dòng)了“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”和“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”重大科技專(zhuān)項工程?！按笮陀蜌馓锛懊簩託忾_(kāi)發(fā)”重大專(zhuān)項的實(shí)施，將提升中國油氣裝備技術(shù)創(chuàng )新能力，提高油氣田及煤層氣的勘探開(kāi)發(fā)水平，實(shí)現油氣裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級和煤層燃氣的規模開(kāi)發(fā)，為保持中國原油產(chǎn)量穩中有增、天然氣產(chǎn)量快速增長(cháng)提供科技支撐。通過(guò)實(shí)施“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”專(zhuān)項，將帶動(dòng)中國核電裝備制造業(yè)水平的提升，進(jìn)一步提高核電比重和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力。

　　多元
化的能源結構是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢，同時(shí)也給我們提出了新的挑戰。風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電受氣候條件影響較大，核能發(fā)電效率高，但動(dòng)態(tài)性能不足。因此，保障多種能源的穩定供應和安全運行問(wèn)題，需要我們現在就開(kāi)始認真研究：

　　一方面要發(fā)展智能電網(wǎng)技術(shù)，提高對電網(wǎng)的監控和調控能力，研發(fā)高效儲能機制，為靈活應對大規模清潔能源接入電網(wǎng)創(chuàng )造條件。另一方面，要增強電網(wǎng)的內部調峰能力。在此情況下，燃氣發(fā)電便是最佳的區域性調峰發(fā)電形式之一。通過(guò)調節燃氣輪機機組的負荷能力和速率，可以滿(mǎn)足不同條件下的需求，提高供電系統的效率和安全性。

　　天然氣具有高效、潔凈、傳輸方便的特征，是一種較理想的能源，然而中國是一個(gè)富煤、少油、貧氣的國家，目前一次消費能源中天然氣僅占3%。但市場(chǎng)對天然氣的需求快速增長(cháng)，預計到2010年需求缺口將達到200億立方米以上，以后還將進(jìn)一步擴大。在滿(mǎn)足日常需求尚嫌不足的情況下，重視發(fā)展和積極利用清潔燃氣資源將成為我們的一個(gè)重要選擇。生物質(zhì)制氣以及煤基合成氣都可以作為天然氣的有效補充。中國制取生物質(zhì)氣的資源非常豐富。據統計，全國目前農村戶(hù)用沼氣利用每年將超過(guò)120億立方米，可利用的禽畜糞便、城市有機排放物等的潛力達1200億立方米。為此，我們將加大對厭氧發(fā)酵、生物脫硫等關(guān)鍵技術(shù)，以及集中式沼氣成套裝備、沼氣提純、質(zhì)量檢測及儲存輸運等系統集成的研發(fā)投入和應用示范。

　　中國的能源特色在煤，解決中國能源問(wèn)題的關(guān)鍵是如何清潔高效利用好煤?，F階段要大力發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)，也就是IGCC技術(shù)。相對于各類(lèi)煤制液體燃料，煤基合成天然氣具有能量轉換效率高、耗水量低、運輸損耗小且成本低、廢棄物處理成本低等優(yōu)勢。應充分利用中國豐富的煤炭資源，加大煤基合成天然氣在氣化甲烷化、二氧化碳的搜集和資源化利用方面的研發(fā)。

　　面向未來(lái)，一些新能源的技術(shù)正在豐富著(zhù)人類(lèi)對于各種能源的利用，特別值得關(guān)注——

　?。ㄒ唬┨?yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)通過(guò)聚集太陽(yáng)光聚焦所產(chǎn)生的熱能，推動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。太陽(yáng)能熱發(fā)電的效率較高，且可以通過(guò)熱量的存儲，在晚上繼續發(fā)電。目前各國已在此方面作了積極探索，我國也在進(jìn)行試點(diǎn)。

　?。ǘ└咝Ч澞茈姍C技術(shù)。稀土永磁體具有磁性能優(yōu)異、輕量化等優(yōu)勢。中國具有豐富的稀土資源，利用稀土材料開(kāi)發(fā)永磁直趨技術(shù)具有得天獨厚的優(yōu)勢。永磁直驅電機可以用于風(fēng)能發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機等方面，進(jìn)一步簡(jiǎn)化傳動(dòng)變速系統，提高能源利用效率。

　?。ㄈ┺D基因生物能源技術(shù)。發(fā)展生物能源，對于減少石油依賴(lài)、保持碳的循環(huán)利用、應對全球氣候變化和發(fā)展農業(yè)經(jīng)濟都具有積極意義。一些轉基因藻類(lèi)生物的太陽(yáng)能轉化效率高，是極好的生物能源來(lái)源。這些作物可以吸收消化大量二氧化碳，還能夠生產(chǎn)綠色油料，對于減緩氣候變化具有重要意義。

　?。ㄋ模淠芎腿剂想姵丶夹g(shù)。氫燃料電池可高效清潔地把化學(xué)能直接轉化為電能，是比常規熱機更為先進(jìn)的轉化技術(shù)。燃料電池技術(shù)的快速發(fā)展，為能源動(dòng)力的變革帶來(lái)重大契機，而燃料電池汽車(chē)被認為是后化石能源時(shí)代主要的車(chē)用動(dòng)力能源。與電能一樣，氫氣作為能源載體，可以通過(guò)各種一次能源的轉化獲取，成為化石能源向非化石能源轉換、從碳的低排放向碳的零排放的橋梁。

　?。ㄎ澹岷司圩兗夹g(shù)。作為面向未來(lái)的熱核聚變技術(shù)，也許需要30年到50年以后才能夠成為穩定的能源供應。我國正積極參與到國際能源科技合作項目ITER計劃中，同時(shí)還超前部署國內相關(guān)的技術(shù)研發(fā)工作。

　　縱觀(guān)近代史，每一次重大的經(jīng)濟危機都會(huì )孕育新的技術(shù)革命，催生新的技術(shù)變革。歷史的經(jīng)驗告訴人們，能源動(dòng)力系統的每一次變遷，都將帶來(lái)社會(huì )的、生活的巨大變革。鉆燧取火使人類(lèi)告別了蒙昧時(shí)代；蒸汽機的發(fā)明和使用把人類(lèi)使用的燃料由木材過(guò)渡到煤，導致了第一次工業(yè)革命；內燃機的發(fā)明和使用實(shí)現了從煤到石油的過(guò)渡，造就了現代工業(yè)文明?？v觀(guān)工業(yè)文明，各個(gè)時(shí)代主體燃料的轉變，也就是一個(gè)從固體到液體再到氣體燃料的轉變。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，能源隱含著(zhù)“減碳加氫”的演變規律。與此相適應，動(dòng)力設備的發(fā)展遵循了“高效能、低排放”的技術(shù)路徑。每一次能源變革都創(chuàng )造了巨大的經(jīng)濟成果，改變了產(chǎn)業(yè)的結構，改變了人們的生活?？梢詳喽?，隨著(zhù)科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步，人們還將認識和掌握新的能源形式、能源載體和能源利用的手段。因此，科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展要有面向未來(lái)的勇氣和穩定的支持，要認真地把握規律，超前部署，堅持創(chuàng )新，真正做到引領(lǐng)與支撐經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展。

　　當前，我們已處在從化石能源時(shí)代向可再生新能源時(shí)代的轉折點(diǎn)，從工業(yè)文明走向生態(tài)文明的關(guān)鍵點(diǎn)。一場(chǎng)深刻的能源科技革命正在孕育和迸發(fā)之中，我們需要傳承前人的經(jīng)驗和智慧，把各種能源開(kāi)發(fā)好、利用好，為今天的人們創(chuàng )造更加清潔的環(huán)境，為子孫后代留下更加美好、更加廣闊的發(fā)展空間。