漫谈能源利用-第2章

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！


可以储存的最好。那化学燃料这都没问题，你存多少煤，存在这儿就好了。可再生能源，可就是不可控的，我说今天晚上我想要太阳能，哪儿来啊？不可能，将来也许可能。将来可能放个大镜子远远地在这个镜子，一个镜子挡在这儿，反射过来，这个狂想是可以的，现在不行。所以，很多新能源是不可控的、不稳定的，而且是不可储存的。水是可以储存的，太阳，太阳的光大概很难储存了。风，那也很难储存，所以这也是能源要考虑的本身。　

　　　　另外能源利用，这个能源利用是技术上可行的。譬如说聚变，当然是不能说它将来不可行，现在还不可行的，譬如说我刚才说了火山、地震、闪电，这能量都不少，但是技术上现在是不可行的。还有一条运输要方便的，有样东西其实也挺好，我们也了解它，为什么用的不好呢？就是秸秆，用的不好，因为秸秆本身的能量密度也不高，所以它都运到一块儿去，那个运输本身就够呛，那个能源利用价值不大了。大概在五年前，到西柏坡，看见满地都是烟尘，那么我就问问当时的河北省的书记，省长，说你们怎么搞的，你别说能源浪费，还污染呢。他说是啊，每到秋天，我们就派人到处去管不让烧秸秆。现在老百姓也富了，也懒得对付了，把它运到哪儿去，运的价钱、运的劳动力就不值了。所以，秸秆为什么用不好，现在很多地方，当地就烧了算了，当灰肥肥田，其实也都是很好的能源，就是当运输不方便。说到底还有经济上不合算，经济上合算不妨运运吧，还是可以的。　

　　　　所以，对能源我想我就谈这么多，尤其是请大家注意，各种能源说好不好，都得按这些评价整个考虑考虑，别说它很好，但是它现在用不上。当然，将来、未来我的估计是两样主要能源，如果可能，还在你们老了以后的事了，一个是广义的太阳能，一个是核聚变。　

　　　　

　　　　下面讲利用，可能讲得太慢了。利用，我想讲三个问题，不讲太具体的，能源利用的形式，其实能源利用要笼统地或者集中来说，只有两种利用形式，一种变成热，一种变成功。但是我们一定注意，我们能源利用，热跟功的作用是差别很大的，对于我们社会发展，对于我们的各种生产，对于我们先进或者富裕的生活，小康生活，电的作用跟热的作用差别大了。我估计大家知道。要有热无电，我今天也甭说了，灯也没有了，我这些东西也没有。我们现在所谓的先进的社会，全靠电，或者以电为代表的功所能做到的，飞机、汽车、火车、轮船都是功，靠功来推动的。所以，我们说能源利用，一定要注意热跟功起的作用是不一样的。那么，谈第二个，从热力学理论上来说，估计大家都多少学过点，第一定律说热跟功是一样的，第二定律说热跟功是不一样的，功能变热，热不能变功，（不）能随意变。所以，从热力学理论来说，也是功比热高得多。那么第三点，热跟功比，价钱也不一样，买一度电多少钱，买一度热多少钱，肯定买电贵，为什么呢？买热，譬如有个燃料我擦根火柴点着了，热就出来了，你要变电的话，可不是随便说的，燃料变电可不是那么容易的。所以，价钱也不一样，大概全世界一般来说，功以电为代表，跟热的比价是六比一左右。那么，第四点，运输也不一样，热是怎么运啦，当然也可以运，用水或水蒸气为载体，顺着管子走，再怎么好，也走个几十里路了不得了。电，理论上多远都能走到，这个也不一样，分配都很不一样。所以，第一个我们一定要了解能源利用的形式，电、功跟热不一样。所以譬如说大家讲效率，我不知道大家有没有注意讲效率，效率是人定的，我可以说一个东西效率很高，也可能根本没什么，也可能说一个东西效率并不高，但是它可能起的作用很大。最简单，说锅炉效率是多少，现在世界锅炉效率先进的九十四左右，还能怎么样，一百总不能到吧。那我们发电效率最高是多少啊？最高是燃气轮机蒸汽轮机联合循环，就是使用的，不是研究的，是已经商业用的，最高是燃气轮机、蒸汽轮机联合循环，它的发电效率是将近六十，还没到。但是那个锅炉九十几，出来全是热，那个五十几出来全是电，那我看那个五十几的比九十多有价值得多，不管你从钱来说，还是对生活、对生产、对发展什么哪个来看，都是五十几比九十几好的多。但是我们搞能源利用的，经常有各种各样的效率，大家请注意，以后不要一看这个效率高九十几就绝对好。那个不高，二十几，那二十几可能很困难才出来的，也许就挺难得，这个一定要注意，尤其是注意它里面热占多少，功占多少。这是第一点，热跟功的关系，能源利用。　

　　　　第二点，就是究竟我们的能源利用到了哪个领域去了，谁用的？可以那么说，世界上一般是可以分成三大部类，一个是用于生产；一个是用于生活；还有全世界一个用于运输，汽车、飞机、火车、轮船等等。那么，能源利用在这三个领域怎么分配呢？已经很多年了，全世界平均，或者是全世界先进工业国家，他们的比例大概基本上是三一、三十一，基本上是各占三分之一。其实全世界平均跟先进工业国家平均也差不多，因为落后国家没用多少能源，所以先进工业国家平均也就差不多是全世界平均，他们是生产略多一点，要么就四三三嘛，踢足球的四三三，是吧？对，踢足球就四三三，后面四个后卫。生产四、运输跟生活各占三。我们中国呢，我们中国十年前，我们的比较是生产三分，天下有其二，占百分之六十几，其它的，剩下的给生活跟运输来分配，也就表明我们中国在十年前能源基本都用于生产，也就是说我们的生活是大大不如那些先进工业国家，十几年前吧。我们的交通运输也大大不如人家，所以那阵坐火车才那么困难，那阵坐飞机还是比较稀罕的。现在，当然我们的生活，我们的运输也上来，没到四三三，反正也不是六点六比什么一点几，比一点几吧，这个数很准确，我现在没有。这是生产，一个能源用于什么地方。　

　　　　那么，我还说几个中国的不太好的数据。我们中国的电力，装机容量是3。3亿千瓦，大概现在是，世界排第二，不简单。而且我们的增长可能世界第一，超过美国，别看美国总量多，我们发展电，最多的时候一年增加1500万千瓦。但是我们中国的人均，就是每人装机容量，我不说大家都知道了，3。3亿再除个13亿，不到0。3千瓦，什么概念呢？倒挺巧的，全世界所有国家到他们达到基本小康的时候，一查他们的人均装机容量大概都一千瓦，我们现在就0。3，所以怪不得我们十六大还得说，还得全面建设小康啊，我们现在还没真到。当然，也许中国有中国特色，我们用不到一千瓦，但是0。3也太低点吧，还得努力点，0。5总得最少。但是我们人那么多，要每人均增加0。2，就不得了了。这是第一个数据。所以我们电还不行。而且我们中国无电人口是用千万计的，大家想想看现在还无电。这是一个。　

　　　　我们的人均用电，是每年人均用电，不是诸位。诸位可能大大超过，而人均包括工业都算进去了，不是家里用电，人均用电是每年一千度，当然现在可能多一点，我这个数可能两三年前，但是比世界先进的至少低一个数量级，也可以看得见我们还差得远。而且人均用电也挺奇怪的，后来有人找到这个数，不是我搞到的，是别人干出来的我来看，是个什么曲线呢？就是有个是单位产值能耗作纵坐标，假如人均用电作横坐标，那曲线是个双曲线，意思用电用的越多啊，越节能。这是全世界总结的，不讲理论，反正哪个国家一画，都在那个线两边儿，我们的单位产值为什么用这么多的能耗呢？包括有那么多电，这因为我们国家发的电还太少了，就是电的价值在节能上还看得出来。这个理论我不知道，但这个数据，全世界所有国家的把那个点点上去，都是在那条双曲线两边，所以这是另一个数，但是我们也太少了。　

　　　　那么，第三点讲能源利用主要的利用技术。现在的，不讲将来的。主要的利用科技是哪些内容？应该说我们是化石燃料为主，所以主要的利用（学科）很显然。哪几个学科呢，第一是燃烧，化石燃料现在啊，还基本上是燃烧，燃料电池正在发展，但燃料电池其实它也有广义的燃烧在里头，所以我们第一个学的是燃烧。燃烧完了，当然温度就高了，那就要传热。传热出去干嘛呢，当然一个直接用了取暖等等，或者热的供应等等，但是更多的是传到机器内部的流体里面去，那个流体去做功发电，那个流体，当然也可能是水蒸气，也可能是空气，但基本上是流体吧，去做功。那么总的，这些当然有系统的问题，其实这个系统，我估计在座很多人学过，其实是工程热力学，或者是能源系统，这四门是能源利用的学科。当然啦，这四个是能源利用最核心，而且就是能源利用本身的（科学），当然你要搞这个机器，那免不了还要设计、制造、运转，等等各方面的科学技术。设计譬如有强度、有振动，那个制造各种各样先进工艺，不说了，运转当然还有信息科学，还有什么电子、微电子等等，主要的利用技术就是这些。　

　　　　那么，下面再讲一个新能源利用的问题。新能源那么好，是很好，为什么就不行呢？最主要还是个经济问题。那经济问题不对了，这怎么能有经济问题呢？太阳能不要钱，风也不要钱的，世界上的暴君，法西斯的希特勒也没敢收太阳税和风税。那为什么贵呢？所以主要不是那个太阳能要钱，就是现在它的设备实在太贵了，要按单位量来说呢，比化石燃料的同样的能量输出，比化石燃料的可能高一到两个数量级，那个设备，所以就没法用了。当然不是没法用，用的话呢要赔本，原因就在这儿。　

　　　　另外呢，还有个问题，可再生能源是新能源，能源密度太低，它的供应太不稳定。而且还有个说法，是现在搞这行的人，他用的名字都不太对，他们说他们的功率都用峰瓦。峰是顶峰的峰，就是说譬如太阳能我能发电一个千瓦，什么时候发的，夏至中午12点，没有任何云的时候，发一千瓦，峰瓦，最巅峰的时候发多少？那对不起，晚上你发多少，零。你早上六点，晚上六点发多少，不是零，也差不太多了。下雨那天发多少，也是零，或者也接近零。所以它的峰瓦要打很大折扣的。　

　　　　那么，化石燃料呢，一般能发到它的峰瓦，假如也有峰瓦的话；除此之外，不管哪个设备都要检修的，所以即使化石燃料大概能发百分之七十到八十，也算不错了。但是七十、八十跟二十比，那个比较也是差的将近四倍了。所以很多人说我们这个新能源，（我先声明我很赞成搞新能源的）我一直要求，咱们别骗人，就说我的瓦数并不贵，比你的也贵不了几倍。我说对不起，你的瓦是什么瓦？我的峰瓦，那不好说。峰瓦那就不好说。人家说的瓦跟峰瓦差不多的，你的峰瓦呢跟实际上差很多的，就是这个问题。　

　　　　所以新能源利用，现在主要按我看，有两个方向，要搞基础研究，应该搞提高效率，你哪怕现在譬如效率最高30％，我搞了31％，世界领先，那就够好的了，那没有问题了。但是效率最高再提1％，也许它的价钱还提，提高一个数量级，还增长十倍，那提高1％跟十倍的价钱根本没法比较，更没人用。所以，要搞实用的，我鼓吹想法降低造价，这是最关键的。　

　　　　污染呢，能源污染是免不了的，当然这个问题很大，现在领导都有认识，都知道了，这个能源有污染的，能源在污染上面还尚待努力。刚才主持人说了，要绿色能源。绿色能源呢，应该说我们的新能源、可再生能源、水力都是绿色能源。但我觉得譬如现在北京申奥也要搞绿色能源，按我的看法，绿色能源该搞，可能更该搞的是绿化能源。就是把黑的能源怎么绿化绿化一下，不说深绿，也至少是浅绿。因为我们大量用的，现在还是化石燃料，你到2008年，你能说都用绿色能源吗，不可能的。现在来说，全世界没一个认真的能源科学家认为是可能的，所以我觉得绿色能源该干，还该干绿化能源，但主要问题还在经济实力。难道农村不想用电吗，他没钱，穷也没办法啊，电网拉不过去。我们难道不想去掉污染吗，但是没钱也没办法。所以，我们中国能发展，我们就可以绿化，可以绿色能源。因为为什么可再生能源不用，因为太贵。假如我有钱，我宁愿贵一点，我没有污染，我也用了，不也行吗。不就是我们中国钱还不够吗，还是刚开始小康嘛。假如我们现在不是小康，而是大同了，按古代叫大同了，那我们就不用化石燃料，我们天天用绿色能源。　

　　　　所以，我说污染就讲这么多。邓小平同志说过，让部分地方先富起来，我对污染这个环保，我还有个“篡改”邓小平同志的说法，我说中国还得让部分地方先环保起来，当然，我们中国能源利用，总的情况来说比以前是好多了，我刚刚没有进行纵向比较，我要纵向比较的话，1949年解放的时候，我们全国的发电量不如现在一个大电厂多。可以想象我们发展了多少啊。我们现在比1949年装机发电容量是过一百倍的增长。所以，从这儿看我们要纵向比较，不要净听我刚刚横向比较。要横向比较的话那泄气了，我们现在中国的发展还是世界最快的，的确这十几年来算中国最稳定的。　

　　　　所以我看我们再干下去，能源利用也是大有前景的，而且科学技术也在不断发展。那么，中国人现在在能源技术上，有的还是挺不错的，譬如说我们三峡应该说全世界还算领先的，等等吧，所以还是大有前途。当然我希望在座假如谁跟能源有关系，希望你们努力。我已经老了，也干不了多久了，希望都要靠在座年轻人的努力。　

　　　　主持人：好，谢谢蔡院士用这么长时间给我们讲了深入浅出的这么一个能源的讲演，让我受益匪浅。然后我记得最深刻的一句话是，我们用的煤是血汗煤，咱们刚刚度过了一个冬天，但是这个冬天是温暖的，可是我们在消费温暖的时候，反正我是没有想到，我消费的是工人的血汗，明年会想到的。　

　　　　好，下面呢，我们看一下网友对您的提问。这位网友叫做“刑满释放的佐罗”。他说，不瞒您说，我是永动机的研究者，始终梦想为人类发明出取之不尽、用之不竭的能量之源。蔡先生不仅是中国工程热物理所的老所长、是院士，而且还是全国政协常委，始终在研究清洁能源，但让我失望的是，您这样一位德高望重热能科学家，不但不支持我们永动机的研究事业，反而在各种场合泼冷水，说我们违反热力学第一定律和第二定律，永远不可能成功。但是您清楚地知道，热力学这两个定律根本是无法证明的定律，它的自身存在都不一定正确，怎么能拿它来否定永动机的可能性呢？一想起您我就想哭，他不是一想起您就哭，一想您泼的冷水他就想哭。　

　　　　蔡睿贤：这个问题当然要最最严格答复是困难的，就等于人是要死的一样，谁能证明人一定要死呢，也没法能证明，但只能说没见过人不死的。所以这第一定律和第二定律，要最保守、保险地说法，就说在地球上我还没见