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,，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。那么是否可以用風電來電解鋁呢,？不用電網(wǎng),，在有大量風電的地方建鋁廠,，用鋁廠來消耗多余的電。氯堿工業(yè),、海水淡化也是如此?，F(xiàn)在沿海也缺水，南水北調(diào)花費很大,，在這種情況下,，我們可以利用風電和太陽能將海水淡化。風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,、中間加熱介質(zhì)技術不成熟,，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?，這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準,。從這個標準出發(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,。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)展和應用，就必須使信息技術真正地和能源技術結(jié)合起來,，形成能源信息技術（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,、科學地應用,，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日做客清華大學新人文講座所作報告錄音編輯整理,。2012年~2013年春季學期,，新人文講座系列之十三以“生態(tài)文明與美麗中國”為主題，廣邀學術界,、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辦公室、國家大學生文化素質(zhì)教育基地和教務處主辦,。編輯整理/ 張瀛辰 郭智慧 李東雅 馬逸昕）
來源：新清華2013-5-31
