“我始終認為，現在我們發展可再生能源太不理性了，從某種意義上來看這是亂來。”談及目前中國可再生能源發展戰略，中國工程院院士、廣州能源研究所研究員陳勇直言不諱。

陳勇院士圖

陳勇認為，應當合理科學地制訂中國可再生能源發展的戰略，優先發展生物質能，同時大力發展地熱能與熱利用技術。

可再生能源也存在不可再生性

在2019 國家能源集團清潔電力國際工程技術高端論壇發言伊始，陳勇便強調：“我做的報告題目一是要求科學、一是要求客觀——科學強調機理、技術、理論，客觀則要求實事求是。”

這份讓他特別強調科學與客觀的報告，便是《應科學客觀地制訂可再生能源發展戰略》。“我始終認為，現在我們發展可再生能源太不理性了， 從某種意義上來看這是亂來。”陳勇直言不諱。

目前，全球可再生能源種類分為太陽能、風能、地熱能、海洋能、水能以及生物質能。

陳勇指出，其中生物質能的轉換方式與其他可再生能源不同，它可以直接轉化。“而其他可再生能源的轉換則是一種需要載體的間接行為， 只有生物質能不僅可以轉化成電、熱，還能轉化成氣體、液體、固體甚至化工原料。”

對于可再生能源的不可再生性，陳勇做了重點闡述：“可再生能源就是可再生的，怎么還有不可再生性?這個觀點一旦說出來會刺激到許多企業，但我還是想表達一下。”

他指出，“可再生能源是清潔永不枯竭的能源”這句話經常被提及，人們往往只看到可再生能源清潔以及永不枯竭的一面，但卻忽視了一個問題——能源不轉變成能量即無法做功。

“不轉變成能量便是不做功就僅僅只是曬曬太陽而已，。而轉變成能量是需要載體的，生產載體的過程又需要耗費能、水、工，生產過程并不是清潔的。但大家都不愿意承認這一問題，總認為太陽能、風能是‘干凈’的。”陳勇說。

此外載體的“壽命”不長也是非常棘手的難題。陳勇指出，比如太陽能行業的相關載體壽命就僅有二三十年左右。“將來這么多的太陽能、風能載體應該怎么處理?因此我們要客觀地認識一個物質，不能只看好的一面而忽略另外一面。”

陳勇強調，可再生能源轉化為能量的過程， 既不完全清潔也存在不可再生的問題。

以太陽能光伏行業的全生命周期為例。從原料、生產一直到產品出廠，期間經歷了采礦、生產多晶硅、冶煉等需消耗能量與資源的過程。而當產品報廢后，還將面臨廢棄物處置的問題。

“最后廢棄物誰來處置呢?有哪個企業會承諾太陽能、風能產品賣了以后最后還會承擔處置的問題?”陳勇說。

他與團隊曾做了簡單的產品全生命周期的分析，包括經濟指數、能量指數、環境指數、物質指數等。“物質指數我給的比較高——但實際上是假定所有太陽能、風能都能實現100% 回收利用情況下，物質指數才能很高。如果不能回收利用，物質指數也會很低，進而環境指數、經濟指數都不會太好，這是客觀的情況。”

此外，可再生能源的不可再生性還存在另一個問題，即能量密度低的問題。陳勇指出，太陽能面臨著能量密度低、受氣侯影響、不穩定等因素，而風能也存在同樣的問題。

“中國地熱能資源很普遍，但能量密度相對低一點，如果作為熱利用來說是不錯的，但作為發電利用還有點問題。”

而且，太陽能、風能的利用需要較大的空間， 其占地面積相當于核電的100 倍、火電的50 倍。如何利用好這種低密度的能量是目前業內研究的重點。

對此，陳勇指出，第一需要用科學的原理、科學的技術，同時一定要實事求是且因地制宜。

應優先發展生物質能

陳勇表示，生物質能所面臨的問題則是原料收集有一定難度。“長期以來，生物質能在中國為什么發展不好?我認為是一個概念上的錯誤， 即發展生物質能時把它當成一種能源，而在實際操作時又把它當成了廢棄物，因此政策上就出現了問題。”

有鑒于此，陳勇與團隊在最近的研究中將生物質能分成兩大類：一類為主動型生物質能，一類為被動型生物質能。

主動型生物質能就是一種人類主動可以控制的能源。為了人類的發展，人們可以選擇種植多少、生產多少。主動型的生物質包括各種各樣的能源植物、能源藻等，這些均能通過轉化變為生物燃料、電能、生物基化學材料、生物基熱能等，但這部分的能源在中國占比非常少，甚至達不到1%。

實際上，在人們周圍大量存在的是被動型生物質能，即不以人們意志為轉移，在生產生活過程中產生的生活垃圾、人需糞便、農業廢物、林業廢物等，年產量約60 億噸。生物質能如果處理不當就會成為污染源，而一旦把它當成資源和能源利用后，便具有巨大的能量價值和資源價值。

陳勇院士

陳勇強調：“我們現在要解決的是被動型生物質能的問題，它并不是一個簡單的能源問題， 實際是一個與環境有關的問題。”

他指出，事實上年鑒里關于糞便的統計數據肯定是不準確的。“因為雞、牛、羊拉屎又該如何統計?所以經常有人說，統計年鑒乘以二才是比較真實的數據。”

那么，究竟該如何計算被動型的生物質能呢?陳勇對此也有著自己的計算方法。

“比如看到一頭牛，我們就會有基本的一個判斷與估算。一頭牛一天大概會排出50 公斤糞便，這一數量排便量相當于十頭豬，而一頭豬的糞便又相當于三個人糞便的總和，一個人的糞便則相當于七只雞的糞便。”

通過這樣一種大概的統計、估算與判斷，人與動物的糞便量約為40 多億噸。而十億噸糞便已相當于一噸標準煤的能力，這一數字已經非常可觀。

陳勇指出：“其中，雞、羊、牛、豬等動物的糞便量約為34 億噸，相當于3.5 億噸標準煤， 如果能轉變成能量可以減少二氧化碳、二氧化硫的排放，并減少溫室氣體排放，這個貢獻是非常大的。”

此外，每年中國農民種植的農產品加工廢棄物約為18 億噸，相當于8 億噸標準煤或64 億方天然氣。農村垃圾加上城市生活垃圾為4 億噸左右，則相當于0.4 億噸標準煤。

“把廢棄物全部累加后，相當于11 億噸的標準煤或者相9360 億方天然氣——這是我國去年一年消費天然氣量的4 倍，也是去年全國所生產天然氣量的7 倍。我們一年的廢棄物相當于日本整年能源消耗的2 倍，光利用這些糞便就不得了了，而且可以降低污染，相當于減排溫室氣體40 億噸，這個貢獻是非常大的。”陳宏總結道。

大力推動地熱能與熱利用技術符合發展戰略

有鑒于此，陳勇指出，應當合理科學地制訂中國可再生能源發展的戰略。“即優先發展被動型的生物質能。如果不把廢棄物轉變成能源并資源化利用，我們一年需要花十四五萬億元來處理這些廢棄物。中國一年財政收入才二三十萬億元， 同時石油對外依存度已經高達60%，進口天然氣占比已經接近50%。我們自己產生了那么多廢棄物，為什么不能把它轉變成這些能源和資源呢?”

其次是要積極部署主動型生物質能的研發， 但不要急于產業化。在生物質能轉化領域，業內還有很多工作要做，如仿真學的研究就仍有較大的空間。

同時，要大力發展地熱能與熱利用技術。在陳勇對可再生能源發展的排序中，排名第一的為生物質能，其次為地熱能，“然后才是如何發展太陽能、風能”。

他認為，發展風能和太陽能一定要與別的領域相結合，要與民生及產業結合。“比如在農村可以與農機結合、與建筑一體化結合，與其他農業設施結合等，河南已經建成了光伏廁所、污水廠等，以及用太陽能、風能發展氫能等。”

不過，陳勇始終不太認可太陽能、風能可以規模化并作為獨立能源去利用，“因為它們的能量密度太低了”。

在陳勇看來，發展太陽能要從新的原理和新的材料入手。“希望年輕人能積極探索，發展新的風能和太陽能轉換原理，發展新的能源材料， 同時找準應用的定位。比如太陽能一體化等。”

此外要重視售中產品的處置，發展新能源和可再生能源時一定要進行全生命周期的分析，“不能只看到太陽能干凈的這一面，而忽視了在全生命周期中的不可再生性”。

對于太陽能、風能的發展，陳勇還拋出了一個疑問：“我始終感覺現在這套太陽能和風能的理論，是不是存在問題?”

如在風能的發展中，規模越大、風機效率越高自然性價比便越好，如今已經出現單機三兆瓦、六兆瓦、十兆瓦的風機。但陳勇去風機場參觀時發現，三兆瓦風機的運輸都很困難，“當前風機的原理是否合理我不太清楚，是否非要使用這種葉片嗎?我希望國人不要總是一味模仿，外國人說什么我們就做什么。”

實際上，優先發展被動型生物質能有許多種方式可以采用。如與重氧結合，可以實現多能互補;糞便可做沼氣、可發電、可做天然氣，做成包括一氧化碳在內的甲烷氣后還可作為化工產品的原料。此外，沼氣的沼液、沼渣還可以做肥料。

陳勇強調：“我們應當從能源與環保的雙重效益考量，優先發展生物質能;從資源稟賦考慮應該大力發展地熱能，其可以在各領域進行廣泛的利用;從轉換原理入手應該創新太陽能、風能的轉換原理和機理，同時還應當前瞻性地部署海洋能的研究和開發。”

個人名片

陳勇，1957 年6 月13 日出生于南京，漢族，浙江寧波人，能源與環境工程技術專家。中共黨員。1981 年畢業于南京化工學院，1993 年獲日本名古屋大學化工專業工學博士學位，1995 年入選中國科學院百人計劃，2006 年當選國際歐亞科學院院士。2013 年當選中國工程院院士。

現任中國科協常委，中科院廣州分院、廣州能源研究所研究員，國家能源投資集團有限公司新能源與環保領域首席科學家，常州大學城鄉礦山研究院首席科學家，兼任煤燃燒國家重點實驗室、能源清潔利用國家重點實驗室、多相流國家重點實驗室學術委員會委員。

長期從事有機固體廢物能源化與資源化利用技術、生物質能利用技術研究與開發，以熱化學轉化、物理轉化、化學轉化、生化轉化系列技術及集成為手段，實現生活垃圾、畜禽糞便、農林廢物的能源化與資源化高值利用。在長期研究積累基礎上，提出了“城鄉礦山”和“城鄉礦山云”理念，建立了“農村代謝共生產業”新模式，創建了“副產物控制的清潔生產機制”和“基于能量流、物質流、環境流、經濟流的全生命周期分析方法(4F-LCA)”。參與能源戰略和生態文明建設戰略咨詢研究。主編《固體廢棄物能源利用》、《中國至2050 年能源發展路線圖》等著作7 部，參編著作11 部。2008、2011 年分別獲國家科技進步二等獎，獲省部級科技獎勵4 項。2012 年獲何梁何利科技進步獎。十屆、十一屆全國人大代表。