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对话中国工程院院士、动力机械工程学家倪维斗
发表时间:2007-10-19 14:17 来源:经济日报 字体:[][][] [打印] [关闭]

人物简介

倪维斗:中国工程院院士、动力机械工程学家。我国热力涡轮机系统和热动力系统建模、仿真、控制、故障诊断方面的专家。获得过国家科技进步二等奖2次,部委级科技进步一等奖3次及部委级奖多项。发表论文200余篇,著作5部。

记者:近两年,您在多个场合呼吁,中国需要一个整体的能源战略。这个问题为什么让您如此牵挂?

倪维斗:近年来,随着我国经济的高速发展,对能源需求空前旺盛,于是煤炭、石油、电力等部门都在发展能源。2006年电力系统新增装机容量1亿多千瓦,使我国的装机容量居世界第二,远远大于居世界第三位的日本;2006年的产煤量也比前一年增加了1亿多吨;许多地方一窝蜂搞生物质能发电,等等。像这样只是跟着市场走,各自为政发展能源,我国的能源资源将无法支撑,对环境造成的破坏也将无法挽回。这不是某一项能源技术能解决的问题,必须从全局角度,以各种能源的高效利用、人与大自然和谐相处为出发点,在强调节约为本的前提下,制定整体的能源战略,确定各种能源应担当的主要责任及其定位。这就是说,我们需要重点研究的不是各种能源能做什么,而是它们在我们能源系统中应该做什么,用什么方式来做。这是两码事。

记者:这两码事区别大吗?

倪维斗:区别可大了。煤、太阳能和生物质能都能发电,究竟应该用什么来发电?按目前的技术水平,应该用能量密度高、分布集中的煤来发电。但是在现实生活中却出现了这样的现象:煤被分散到农村或小城镇,做低效率、高污染的应用,而对能量密度低、分布分散的生物质能或太阳能,却要组织新的基础设施,耗费其他能源把它们集中起来发电。很显然,这些做法十分不合理,是“逆自然而动”的。还有,北方地区冬季取暖可以用天然气,也可以用煤,为保护环境,北京等城市采用了天然气。定位明确了,还有一个使用天然气的方式问题。理想的方式应该是采用相对小型的锅炉,分散到各住宅小区或者每个住户家分别取暖,以避免长途输送热力造成的大量能源损失,而有的地方却偏要建立大型的天然气热力厂。说白了,我们需要重点研究的就是要按“顺其自然”的方式配置能源,给不同的终端用户以合适的方式提供合适的能源。

记者:这是一个新概念——以“顺其自然”的方式配置能源,如何理解?

倪维斗:以煤为例。煤作为我国的主要能源,用途很广,可以用作发电锅炉和工业锅炉的燃料,也可以用于农村的炊事和采暖。煤到底怎样使用最有效呢?首先,我们要搞清楚煤在发电锅炉、工业锅炉以及农村生活用煤中的利用效率。这三者中,利用效率最低的是生活用煤,最高的是发电锅炉,尤其是大型电站锅炉平均比工业锅炉高25%至30%,而且大型电站锅炉的脱硫效率可达90%,对保护环境的作用也很突出。很显然,高能量密度的煤应该集中使用,更多地用作电站锅炉的燃料,减少在工业锅炉以及农村生活中的使用。这就是“顺其自然”的配置。

记者:据了解,我国每年工业锅炉用煤达4亿至5亿吨。农村生活用煤不是一个小数目,这个缺口如何解决?

倪维斗:可以部分由生物质能、太阳能等可再生能源代替。这也是“顺其自然”的配置。能量密度相对较低且较分散的可再生能源,用来满足分布面广、容量小的低参数工业锅炉,以及农村生活等分散需求,“分散”对“分散”当然是“顺其自然”了。对可再生能源的利用问题,我要特别强调一点,国外某些利用可再生能源的做法实际上并不适应我国的国情,我们在考虑如何利用可再生能源的时候,千万不要受一些外国公司游说和公关影响,一定要结合我国具体情况,探索可再生能源在我国整体能源系统中的最佳“位置”,发挥它们的长处,使它们各得其所。

记者:为什么说国外某些利用可再生能源的做法并不适应我国的国情?

倪维斗:对生物质能的开发,我们就不能照搬瑞典、挪威等北欧国家的经验。这些国家人口少、森林覆盖率在80%以上,人均生物质资源比我们大许多,且相对比较集中,因而可以利用生物质能发电。而我国现阶段的生物质能非常有限,可利用的农作物秸秆大约相当于3亿吨标准煤,还要考虑还田、饲料,可利用的森林废弃物大约也只相当于3亿吨标准煤。如此有限的生物质能,仅满足大型工业锅炉及农村生活用能的需要都不够,我们还有必要耗费常规电站一倍以上的投入来建设25MW级容量以下的生物质发电厂吗?显然是不必要的。这还没有考虑收集高度分散的生物质能要消耗大量的其他能源(如柴油)来运输。我认为,在尚未开发出能大规模种植,不与粮食作物争地、争水,并且耐旱、耐碱、高产的能源作物之前,分散利用生物质能就是最适合我国的方式。

记者:“顺其自然”的能源配置方式的好处显而易见,但您提到农村生活用能采用生物质能,也就是说让农民烧秸秆,岂不是让农民又回到烟熏火燎的年代,生活质量怎么提高?

倪维斗:当然不能降低农民的生活质量。生物质颗粒化利用是个好办法,即用挤、切、捻等力学原理,把秸秆和其他各种纤维质、木质素做成颗粒,不需要加热和黏接剂,制造颗粒的能耗尽量小。这种颗粒使用方便,一点即燃,且燃尽率高、污染小,根本不存在烟熏火燎的问题,能有效解决新农村建设面临的能源问题。清华大学清洁能源研究与教育中心已经研制出生物质颗粒化样机和相应的炊事、采暖炉具。这种样机可以用1吨半的卡车拉到田间地头,在现场把秸秆等农作物废弃物加工成颗粒,压制成本每吨约100元,这样农民运回家贮藏的就是相当于原体积十分之一以下的生物质颗粒,比相同热值的煤便宜2/3左右。相应的炉具也很便宜,几十元至100元不等。这一技术已在北京的怀柔县推广近两年,很受农民欢迎。

总之,以往大量消耗资源能源、污染环境的发展模式已难以为继,我们必须从全局出发制定整体的能源战略,以节约、高效、合理为宗旨,给不同的终端用户以合适的方式提供合适的能源。