開啟我國低碳轉(zhuǎn)型窗口的幾點意見（三）
倪維斗
另外一點，電網(wǎng)要以公益性為先。電網(wǎng)的應(yīng)得收入要予以保障，但要調(diào)整營利機制，允許分散、分布式就近接入交流電力系統(tǒng)，形成千家萬戶開發(fā)利用新能源的局面。
最后，也是最重要的一點，可再生能源一定要努力和其他能源協(xié)同。從傳統(tǒng)角度看，每一個產(chǎn)品僅使用它的傳統(tǒng)原料，實際上從能源利用和物質(zhì)利用來看，都是十分浪費的。在21世紀(jì)，人類必須要“告別”這種單一的利用。比如電解鋁，鋁是從氧化鋁電解，每噸電解鋁要消耗16000度電。那么是否可以用風(fēng)電來電解鋁呢？不用電網(wǎng)，在有大量風(fēng)電的地方建鋁廠，用鋁廠來消耗多余的電。氯堿工業(yè)、海水淡化也是如此。現(xiàn)在沿海也缺水，南水北調(diào)花費很大，在這種情況下，我們可以利用風(fēng)電和太陽能將海水淡化。風(fēng)電還可以和煤的多聯(lián)產(chǎn)結(jié)合起來，現(xiàn)在煤的轉(zhuǎn)化需要氧氣，但是提取氧氣很耗能，如果用風(fēng)電電解水，是可以得到氧氣和氫氣的。
再重點談一下對太陽能的協(xié)同利用。一般來講，太陽能光伏發(fā)電的本身制造過程中要消耗大量能源，而薄膜太陽能PV雖然用材少，制造過程能耗小，但是光—電轉(zhuǎn)換效率相對較低。近幾十年寄予希望的光熱發(fā)電，由于目前的聚光技術(shù)、中間加熱介質(zhì)技術(shù)不成熟，使蒸汽參數(shù)（主要是溫度）受到限制，從而整個系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成電的效率較低，只有約20%~25%。其實太陽能熱利用有很大潛力。既然太陽能是分散的、能量密度很低的能源，是否一定要費很大的“勁”去提升它的聚光溫度呢？聚光溫度越高，投資越大，相應(yīng)的損失也越大。是否能在較低溫度范圍用太陽的熱能，然后和別的高能量密度的化石能源相協(xié)同？其實只要在較低溫度段用太陽能加熱工質(zhì)，而靠別的能源（如煤和天然氣等）把工質(zhì)溫度提上去，這樣太陽能可以更好地發(fā)揮自身的優(yōu)勢，避開劣勢，與傳統(tǒng)化石能源各得其所。把太陽能變成整個加熱過程的其中一段，不僅使太陽能得到了充分的利用，而且減少了化石能源消耗，煤“站”在太陽能的“肩膀”上發(fā)揮了潛能。太陽能熱利用的方式可以說是多種多樣，例如農(nóng)產(chǎn)品的干燥，可以和熱泵結(jié)合以保證合適的干燥過程；還可以用于建筑制冷和采暖等。
總之，要建立“協(xié)同”（Synergy）的思想，從各種能源、原料、工藝過程、終端產(chǎn)品等方面，盡可能地貫徹協(xié)同，以達到最大限度利用原料的能量和物質(zhì)的目的，這也是本世紀(jì)人類盡可能縮小面對大自然不斷擴大的“赤字”的重要措施。
挖掘傳統(tǒng)能源潛力綜合利用能源
2011年我國天然氣消費總量近1000億m3，對外依存度達30%。按照規(guī)劃，2020年天然氣的消費總量將達3000億m3，這是一支巨大的能源“生力軍”。它必然會引起我國能源系統(tǒng)非常大的變化，因為它是清潔能源，可利用的潛力溫度比較高，且是便于分配、運輸?shù)娜剂希@個變化來的勢頭可能要比可再生能源所引起的變化大得多、快得多。
時至今日，天然氣的產(chǎn)量，包括引進與自產(chǎn)的總量和用量已經(jīng)大幅度增加，我國對如何利用天然氣一定要有新的思考、新的戰(zhàn)略安排，對其將要引起的能源系統(tǒng)“革命性”的牽引要有充分認識。其中的核心問題就是天然氣在應(yīng)用過程中是否能發(fā)揮其高潛力溫度的優(yōu)勢，這也是衡量天然氣是否被正確利用的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。從這個標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，天然氣用于直接供暖，用于蒸汽系統(tǒng)發(fā)電都是不合適的，是寶貴資源的極大浪費。
因此，一方面，我們要在技術(shù)上進一步挖掘傳統(tǒng)能源的潛力，另一方面要更加綜合有效地整合各種能源的利用。首先，要大幅度提高能源利用效率，減少能源消費總量，減排各種污染物，尤其是CO2。例如，天然氣的高效利用可以緩解能源安全危機，使石油對外依存度控制在65%以內(nèi)。其次，在滿足經(jīng)濟發(fā)展對能源需求的條件下可以減少煤電站的建設(shè)。到2020年天然氣的分布式“三聯(lián)供”至少可以少建50~60套百萬等級的燃煤電站。盡可能減少煤在能源消費總量中的比重，這對控制PM2.5也能起到較大作用。另外，分布式電站不同于傳統(tǒng)的電、熱、冷聯(lián)產(chǎn)，而是因地制宜，盡可能和可再生能源耦合起來，比如風(fēng)電、太陽能PV、太陽能熱利用、生物質(zhì)以及各種熱泵，使之組成一個高效、低污染，能適應(yīng)廣泛負荷變化的能源系統(tǒng)。在某種意義上也可以說，用以天然氣為核心的分布式能源系統(tǒng)能更好地促進可再生能源的發(fā)展。值得注意的是，要促進真正意義上的智能電網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用，就必須使信息技術(shù)真正地和能源技術(shù)結(jié)合起來，形成能源信息技術(shù)（Energy-Information Technology）。從長遠來看，智能電網(wǎng)、智能能源網(wǎng)、智能水網(wǎng)、智能天然氣網(wǎng)，四個網(wǎng)整合、協(xié)同起來，是未來能源可持續(xù)利用的必然趨勢。最后，要促進先進制造業(yè)的發(fā)展，如燃氣輪機和各種熱泵等，其中燃氣輪機已列入我國新的重大專項。只有有了應(yīng)用火車頭，才可能促進新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
總之，大自然給予我們各種資源，人們一定要合理、科學(xué)地應(yīng)用，把它們所能提供的“潛力”用足，而不能高能低用，“暴殄天物”。
（全文完。本文根據(jù)倪維斗院士2013年3月28日做客清華大學(xué)新人文講座所作報告錄音編輯整理。2012年~2013年春季學(xué)期，新人文講座系列之十三以“生態(tài)文明與美麗中國”為主題，廣邀學(xué)術(shù)界、政界、經(jīng)濟界和文藝界的名人名家共論、共議生態(tài)文明建設(shè)的時代意義和美麗愿景，為清華師生共帶來9場精彩報告。該系列講座由我校綠色大學(xué)辦公室、國家大學(xué)生文化素質(zhì)教育基地和教務(wù)處主辦。編輯整理/ 張瀛辰 郭智慧 李東雅 馬逸昕）
來源：新清華2013-5-31
