——對于“2020年，中國非化石能源將占一次能源的15%，中國單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%”問題的反思

　　這里用了一個似乎“很不合理”的標題，中國的工業化怎么會半途而廢？但如果研究一下我國能源發展態勢，研究一下有關節能減排的數字，也就是“關于2020年，中國非化石能源將占一次能源的15%，中國單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%”中的幾個數字，那么就不得不使我們提出中國會不會走向“半個”工業化的質疑！據刊登在2010年1月6日《人民日報》第18版《權威論壇》欄目中的報道：國家發展和改革委員會副主任解振華說，“到2020年……中國的一次能源需求量仍將高達44億噸標準煤左右”，因而“屆時中國非化石能源的總消費需達到6.6億噸標準煤（注：也就是非化石能源占一次能源的比例是6.6÷44=15%），將比2005年增加5億噸標準煤，單位GDP的能源消耗將在"十一五"期間降低20%的基礎上，需進一步下降30%左右”。權威論壇欄目中還報道說，這是“長達兩年時間，召開幾十次論證會議，征求十幾個部門和上百位專家的意見，經過研究和反復科學論證形成”的結果。

　　問題是：到2008年，中國一次能源的消費已高達29.1億噸標準煤，而12年后的一次能源僅需增長44.0-29.1=14.9億噸標準煤！這可能嗎？這一“預言”可靠嗎？自2001年以來，中國的能源預言家們已多次過低預測“明年”的能源、電力需求量。僅僅由于金融危機的來臨，才似乎證實了他們的“預言”。2009年底，中國經濟才開始走出“V”型經濟的谷底，南方各大城市就又一次“拉閘限電”，又一次發出電煤、天然氣短缺的呼聲，雪災會影響“幾天”電煤的運送，天然氣管道當然是暢通無阻，但也出現短缺！

　　估計中國發展的未來，中國的GDP仍將以年平均8%~9%的速度上升。中國的一次能源卻將以

　　的速度上升。其相應的能源消費彈性系數將是3.5%/8.0%=0.44，或3.5%/9%=0.39!我們不知道歷史上有哪一個大國在走上工業化，尤其是走上重型工業化進程時，會出現如此低的能耗？中國是13億人口的大國，未來可能是15億人口的大國。中國未來的15億人，比8個“G8”國家的總人口還要多出6億~7億。中國的工業化將是史無前例的工業化。中國現約有9億農民，其中約有2億農民工在城里打工。中國工業化的實現，至少要有80%或7.2億以上的農民走上城市化。一個嚴峻、現實而又必須科學、準確地回答的問題是：中國當前的工業化，是處在前期、中期，還是后期？據權威論壇上的報道，某專家稱：“我國正處于工業化進程的中后期，工業的快速發展對能源需求較大?！眴栴}是：中國現在的工業化進程，從2008年到2020年，能否用“中后期”一詞來概括？中國的能源需求“較大”，是否即等同于到2020年將需求44億噸標準煤！

　　下面是我們所測算的有關未來能源需求和減排CO2的幾個數字。

　　一個宏偉的“減排”目標

　　2009年9月22日，胡錦濤主席在聯合國氣候變化峰會開幕式上發表題為《攜手應對氣候變化挑戰》的講話，宣布中國將大力推行節能減排技術，“到2020年，中國非化石能源將占一次能源的15%”。2009年11月25日，中央人民政府國務院常務會議又公布了中國碳減排目標——“到2020年，中國單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%”。這兩者均是極其宏偉的奮斗目標！

　　其實，這一減少CO2排放的行動，早在2005年已開始推行。《“十一五”規劃綱要》曾明確提出，“十一五”期間單位國內生產總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%的約束性指標?！爸饕廴疚铩币辉~并不包含CO2在內，但是，單位GDP能耗的降低，已意味著CO2的相對排放量將同比下降。

　　據2009年12月1日《經濟日報》報道，由于一系列政策措施的落實，我國節能減排取得明顯成效。據統計，“2006年全國單位GDP能耗下降1.79%，2007年下降4.04%，2008年下降4.59%，2009年上半年已完成3.35%，全年將達到5%左右”。“目前累計完成降低能耗13%，已減排CO2量達8億噸”。（注：新公布的第二次經濟普查說，“2008年全國單位GDP能耗比上年下降5.2%”，但累計下降“比2005年下降12.45%”。這一普查數和“報道”有小小的不一致，這里仍取老數字。）《經濟日報》還報道說，如果“十一五”期間單位GDP下降20%的總體目標如期實現，減排CO2將達15億噸。

　　同一天的《經濟日報》還給出一個“單位GDP能耗逐年降低”的示意圖：（見圖一）

　　社會公眾更希望知道，“如果"十一五"期間單位GDP能耗下降20%的總目標”確能如期實現，那么明年“節能”的任務有多大？簡單的計算表明：0.80=(1-0.0179)×(1-0.0404)×(1-0.0459)×(1-0.05)×(1-2010年單位GDP節能的百分比)，所以，2010年單位GDP節能的百分比應為6.375%。

　　2010年的單位GDP必須節能或減排CO2達6.375%之多，這不是一個容易實現的數字。2009年之所以順利實現減排5%，部分原因是出現了金融危機，很多企業大幅度削減了能源需求。比較現實一點的數字，是2010年仍減排5.0%。如果這一目標確能實現，那么2010年將比2005年減排

　　雖然這一數字較“減排CO2”20%的目標有一些距離，但是仍然是一項重大的成就。

　　一個更為艱巨的任務，到2020年單位GDP的CO2比2005年排放量減少40%~45%，這能實現嗎？

　　社會公眾更感興趣的是，由2010年到2020年，人們將怎樣實現CO2的排放量比2005年的單位GDP減排40%~45%；或者說，其年平均的CO2的相對排放量是多少。簡單的計算表明：

　　如果2020年比2005年減排40%，同時2010年能比2005年減排18.83%，那么自2010年的單位GDP的CO2年平均減少的排放量=

　　如果2020年比2005年減排45%，那么自2010年的單位GDP的CO2年平均減少的排放量=

　　乍一看，這兩個數字均小于5%，也小于“十一五”期間年平均減排4.36%的要求，似乎不難做到。不然！這兩個數字均是相對量，而更需關注的是2020年CO2減排的絕對量，這涉及中國未來11年的發展，從2009~2020年，中國的GDP和相關的能源需求將以何種速度繼續上升？中國未來的GDP上升速度，將可能出現兩種前景：一是以年平均8%的速度上升；二是以年平均9%的速度上升。2008年中國的GDP是31.40萬億元。如以年平均8%的速度上升，2020年的GDP將是31.40×(1.08)12=31.40×2.52=79.07萬億元；如以年9%的平均速度上升，將是31.40×(1.09)12=31.40×2.81=88.32萬億元。

　　對于中國未來能源的需求，也歷來有兩種不同的觀點。一是中國能源界長期所持觀點是，中國未來將實現GDP翻兩番，而能源翻一番，亦即能源消費彈性系數等于0.50；二是江澤民同志在《對中國能源問題的思考》的長文中說：“一個國家處于工業化前期和中期時，能源消費通常經歷一段快速增長期，能源消費上升速度和國民經濟增長速度之比，或又稱為能源消費彈性系數一般大于1；到了工業化后期或后工業化時期，能源消費彈性系數才有可能小于1。”有大量事實和許多理由來支持江澤民同志提出的，中國正處于工業化的前期、中期，以及未來能源需求消費彈性系數應取為1的論斷。我個人也更贊成第二種說法。[注：最近看到一個內部材料，一些搞能源“規劃”的“預言家”，又提出到2020年，中國一次能源需求為45億噸標準煤。其實，如以新公布的2008年一次能源消費為29.1億噸為基數，如果中國的GDP每年以8%的速度上升，而且能源消費彈性為0.5，由此可算出2020年一次能源是29.1×(1+0.08×0.5)12=46.59億噸標準煤，如以9%速度上升，將是29.1×(1+0.09×0.5)12=49.35億噸標準煤。這兩者均大于45億噸標準煤！然而這一能源消費彈性系數會小于0.5的“預言”，會正確嗎？以不切實際的“預言”，來估算未來“節能”、“減排”的迫切程度，將誤導我國工業化的進程。]

　　下面僅提供由從國家統計局摘出的從2000年到2007年能源消費彈性系數和電力消費彈性系數的簡表，來說明未來能源消費彈性系數大體是1.0（見表一）。

　　這一簡表中的GDP用的是不變價格，數值比當年價更低，但相應的電力消費彈性系數均大于1，能源消費彈性系數也在“1”左右徘徊。一般來說，能源消費彈性系數和電力彈性系數呈正比關系，但統計數據卻表現出較大的漲落，這難以理解！由于電力消費總量易于統計，也比較可靠，所以在估計未來11年的發展時，以取能源消費彈性系數為1.0，比較符合客觀實際。很難設想，在未來發展中，如果不采取超強不惜工本的“節能”措施，這一能源或電力消費彈性系數會大幅度小于1.0。

　　2008年，中國能源的消費總量是29.1億標準煤。未來中國，如果GDP以8%的速率上升，而能源消費彈性系數為1.0，2020年的能源消費量，將是29.1×2.52=73.33億噸標準煤；如以9%的速度上升，將是29.1×2.81=81.77億噸標準煤！如果未來中國按照已宣布的減排速度“節能”，將出現下列4種可能出現的能源的削減。

　　按照不同GDP上升速度，和不同的單位GDP減排率，到2020年相應的碳減排數量=2020年按彈性系數為1.0的碳排放量－2008年碳排放量×（1+GDP上升率）12×(1-年均減排率)12。將各有關數字代入上式，結果見表二。

　　總之，2020年將要求年減少能耗22億~30億噸標準煤之多！折合CO2，其年減排的數額，高達22×44/12=80.66億噸和30×44/12=110億噸！

　　這將是“驚人”的“減排”數字！

　　我們將怎樣通過“超強”節能，來實現量達80億~110億噸的CO2的減排？

　　實現減排的辦法有三條：1.大規模退耕還林、植樹造林，增加碳的積蓄量；2.大幅度采用先進節能技術，大幅度淘汰低效益、高耗能、高排放的落后產能；3.大力調整能源結構，大力加速發展可再生能源和新能源。

　　2009年12月18日，溫家寶總理在哥本哈根氣候大會上作了重要講話。他說：“中國是世界人工造林面積最大的國家?！?003至2008年森林面積凈增2054萬公頃，森林蓄積量凈增11.23億立方米。目前人工造林面積達5400萬公頃，居世界第一?！薄爸袊墙陙砉澞軠p排力度最大的國家?！?006至2008年共淘汰低能效的煉鐵產能6059萬噸、煉鋼產能4347萬噸、水泥產能1.4億噸、焦炭產能6445萬噸?！薄爸袊切履茉春涂稍偕茉丛鲩L速度最快的國家?！?005年至2008年，可再生能源增長51%，年均增長14.7%。2008年可再生能源利用量達到2.5億噸標準煤。農村有3050萬戶用上沼氣，相當于少排放二氧化碳4900多萬噸。水電裝機容量、核電在建規模、太陽能熱水器集熱面積和光伏發電產量均居世界第一位?！?br />
　　這一系列“超強”的節能措施確實取得了成效。溫總理指出：“截至今年（2009年）上半年，中國單位GDP能耗比2005年降低13%，相當于少排放8億噸二氧化碳?！钡?，8億噸CO2的減排，相對于2020年必須減排CO2達80億~110億噸的奮斗目標，就是很小的數字。

　　在上述諸多措施中，最為有力的措施，是關停并轉那些低效益、高耗能、高排放的企業。問題是：在我國已連續5年大規模淘汰高耗能、高排放的落后產能的情況下，在今后的10年中，我國還有多少“剩余”落后產能可供淘汰？舉例來說，據2009年12月28日《經濟日報》報道：“截至2009年底，全國累計關停小火電5545萬千瓦，提前一年半實現了"十一五"關停5000萬千瓦小火電機組的任務，每年可節約原煤6404萬噸，減少二氧化碳排放1.28億噸”，“2010年要繼續推進電力工業"上大壓小"，全國計劃關停小火電機組1000萬千瓦”，“目前20萬千瓦以下的純凝火電機組還有8000萬千瓦”。

　　不難設想，這些應關閉的小火電均將陸續關閉。但如以1.28億（注：CO2的分子量是44，而C的原子量是12）可折合年減排3500萬噸標準煤計，所有這些應關閉的火電機組關閉后，總共才年節約3500萬×（5000+1000+8000）/5545=8836.8萬噸標準煤，僅占2020年所需減排量的1/20~1/30！問題是：今后還有多少落后產能可供關閉？

　　另一項有力措施，是大規模推進節能技術。舉一個例子，我國目前每度電在2005年的平均能耗是360克標準煤，我國新研發建成的超、超臨界發電站，每度電能耗是300克標準煤，能耗下降了1/6。我國2008年有火力發電裝機約6.0億千瓦，年發電約45000億度電，以每度電消耗360克標準煤計，年消耗約16.2億噸標準煤；姑且認為可能全改為超、超臨界發電站，最多也不過節約了16.2/6=2.7億噸標準煤。

　　我們當然十分贊成大力增加植樹造林，增加碳匯。但2003年，已知“我國森林面積覆蓋率已高達18.2%，2004年我國森林"凈"吸了約5億噸二氧化碳當量，占2004年溫室氣體排放量的8%”。所以，即使森林覆蓋率再增加一倍（不知能否做到？），也不過再“凈”吸收1.36億噸的碳或5億噸的CO2。

　　但是，從2005年到2008年，在我國采取了超強節能措施后，畢竟已如溫總理講話所指出的，“相當于少排放8億CO2”，或已實現碳減排8×12/44=2.18億噸標準煤。有理由認為這類“超強”節能措施，還會繼續堅持下去。

　　總之，到2020年，如果我們在12年間，繼續對各類化石能源的能耗實施各種“超強”節能措施，從2008年到2020年，有可能在已做到減排8億噸CO2的基礎上，再乘上因子5（注：自2005年~2008年已推行“超強”節能3年，今后還要陸續推行12年，所以在估算到2020年“碳”減排時，將乘上因子5），亦即今后12年通過“超強”節能措施，減少碳排放，約8×5×12/44=10.9億噸標準煤。因而可將2020年要求“年”減少能耗22億~30億噸標準煤的數字，下降到僅要求減排11億~19億噸標準煤。但這仍然是十分巨大的“減排”數字！

　　所以，為要實現2020年減排80億~110億噸CO2的目標，除大力采取各種“超強”節能措施外，還必須采取“超強”減排行動。其唯一的可能，是大力調整能源結構，大力發展非化石能源，包括核能、水能、生物質能、風能和太陽能。

　　我國將怎樣采取“超強”減排行動，大力調整能源結構，最大限度地發展“核能+可再生能源”，進一步減排11億~19億噸的“碳”排量？

　　首先，大幅度調整化石能源消費結構。也就是盡可能大幅度進口天然氣，進口石油，用天然氣和石油取代煤。這是最容易做的事情。當然還需要大幅度增加儲氣、儲油的倉庫，增加輸送管道。

　　雖然大幅度增加石油和天然氣的進口，均有一定的難度（例如，網上有傳說稱：印度計劃到2031~2032年間進口7.5億噸石油，現進口約6000萬噸石油），仍有可能做到再減排1億~2億標準煤。當然我們還應大力增產天然氣，開采可能含80%的甲烷的煤層氣、頁巖氣，也許還可開采在青藏高原的可燃冰。

　　其次，大力發展核能和可再生能源發電。這是當前技術上比較成熟，也是最為有效地實現大規模減排，同時又能充分滿足不斷快速增長的電力需求的現實途徑。其具體措施是：

　　1.大力發展水能，將經濟可開發的約4.0億千瓦的水能全部開發出來。根據現有水能發電數據，每千瓦裝機平均年發電3400小時（注：這是依據現有水電裝機和年發電量算出的數字，有些人采用5000小時，這不準確?。?，4.0億千瓦將年發電13600億度電。現有火力發電平均煤耗是0.36公斤/度電（注：有些人計算水能發電節煤數量用的是0.5公斤/度電，這過高估計了水能減排的能力?。蚨?億千瓦的水能，將年減排4.896億噸標準煤。這將是一個不小的減排數字！問題是現在僅規劃開發3.2億千瓦，將只能減排3.917億噸標準煤。

　　2.大力發展核能，力爭核能發電達0.75億千瓦。（注：這并不是很容易達到的數字，我國現掌握的天然鈾儲量僅能支撐0.50億千瓦核電站運轉40年，需要進口和新發現的天然鈾礦藏補充其差額。但直到現在為止，未見擬議中的協定正式簽署，但我們還要看到另一種補救的辦法，即在壓水堆中放置少量釷棒，有可能取代濃縮鈾，多燃燒18%的核燃料。）一個正常運行的核電站，有望年發電7000小時，0.75億千瓦的核電站將年發電5250億度電，相當于減排1.89億噸標準煤。

　　3.大力發展風能，力爭風能裝機1億千瓦。（注：這是風能界提出的裝機的預期值，但這一數字并不為電網認同，認為接受如此巨大的“垃圾電”上網，將沖擊電網的穩定。）由于風能每千瓦裝機年平均僅發電2000小時，所以1億千瓦的風能僅相當于減排0.72億噸標準煤。

　　4.大力發展太陽能。按現有太陽能光伏發電發展規劃，其裝機將是3000萬千瓦的峰值功率，即為0.30億千瓦。按現有不跟蹤的平板式光伏發電技術，將平均年發電1400小時，峰值功率為0.30億千瓦的裝機，平均年發電420億度電，相當于年減排0.15億噸標準煤。由于平板式光伏發電技術，從晶體硅到光伏組件的生產，往往耗費不少電能，一般認為其運轉壽命可長達25年，有望在2年的時間回收所損耗的電能，所以，實際上減排量是0.15×(1-2/25)億=0.139億噸標準煤。然而，這其實是微不足道的數字。

　　5.大力發展生物質能。但要看到生物質能存在轉化效率低（注：光伏電池的太陽能轉化效率為15%~20%，但生物質能一般只有0.2%），浪費土地，消耗大量水資源和成本高的問題。我個人也支持發展生物質能發電。但要看到當前沒有廉價有經濟效益的發電方式，而且看不到價格下降的空間，只能作為彌補太陽能、風能發電所固有的間隙性缺點的補充電源。

　　將上述所有“核能+可再生能源”發電，同時又實現“減排”的數字加起來，共計年節約6.5億~7.5億噸標準煤！這一數字不僅距“減排”11億~19億噸標準煤的要求，相差甚遠，甚至連2020年“非化石能源占一次能源15%”的要求也不能滿足！（注：7.5億/0.15將等于50億噸標準煤，而6.5/0.15僅等于43.5億噸標準煤；而按我們的估算，如果GDP以8%~9%的速度上升，在實行“超強”節能措施后的能源需求，最少也要62億~71億噸標準煤！）

　　但是，大力調整能源結構，大力發展“核能+可再生能源”發電，可能將年減排11億~19億標準煤的要求，下降到再要求減排4億~10億噸標準煤。問題是如何進一步大力加強用可再生能源實施減排的力度。

　　我國將怎樣彌補這一量達4億~10億噸碳排放的缺額？

　　要彌補這一量達4億~10億噸碳排放的缺額，必須采取的措施是，大幅度調整現有規劃。

　　第一，將經濟可開發的水能資源都開發出來，這將比僅開發經濟可開發的80%，再減少1.0億噸標準煤的排放量。當前發展水電的困難，是極端環保人士、極端生態保護人士的干擾。其實，我國水電的開發水平，遠低于各發達國家的開發水平。我國有7億千瓦的水能資源，技術可開發的是5.4億千瓦，經濟可開發的是4億千瓦，將經濟可開發的4億千瓦全部開發出來，才占全部水能資源的4/7=57%有什么必要在經濟可開發水能的地面，設占地過大的保護區？

　　當然更具潛力的是下大力氣開發資源相對豐富，經濟可開發的風能和資源極其豐富的太陽能。

　　第二，力爭風能裝機達2億千瓦。據2010年1月5日《經濟日報》報道：中國國家氣象局公布我國陸上離地面50米高度達到3級以上風能資源的潛在開發量約23.8億千瓦；我國5~25米水深線以內近海區域、海平面以上50米高可裝機容量約2億千瓦。所以，風能資源將不成問題。難點仍在于“風電場與送出電網建設不同步，目前全國有1/3風機處于空轉狀態”。緩解這一“空轉狀態”最為有效的辦法是，大力推進智能電網的建設。緩解這一“空轉狀態”的另一辦法是，發展非并網，直接利用直流電的技術。當前礦山、工廠、農村以及南水北調工程中，有許多機械加工作業，如礦石、燃煤的粉碎，秸稈的切割、壓制成型，水的提升、運送，不定時的電解工業……是完全可以用風能所發出的“隨機”直流電所取代的。這一技術的發展，將完全可能將風能裝機從1億千瓦上升到2億千瓦，再多減排0.72億噸標準煤。而且，風力發電成本中有30%是來自并網發電，大力發展風電的非并網的應用，也是降低成本的有效途徑。

　　當前存在的問題是，對于非并網風電的直接利用，缺少政策性鼓勵。

　　第三，采取特殊措施，大力發展太陽能光伏發電，尤其是價廉而物美的“第三代”太陽能光伏發電，“聚光+跟蹤+太陽能煉硅+高效聚光晶體硅光電池”的技術。力爭到2020年，太陽能光伏發電裝機峰值功率也達2億千瓦。

　　當前，年發電1400小時和以25年使用壽命計算的平板不跟蹤的光伏發電成本已下降到1.0元/度電。而“4倍聚光+跟蹤”的光伏發電成本，已下降到0.50元/度電。據2009年12月22日《能源導報》報道：上海電力學院太陽能研究所所長趙春江在自家閣樓上做了“家庭光伏發電廠”的試驗。這一家庭發電裝機的峰值功率是3千瓦，優化傾角是25度，平均年發電1024.4度，故障率小于0.3%。而如果每3千瓦的安裝費是8萬元，（由于這是試驗，趙春江教授共用了26.2萬元，現在按市價可降到8萬元），可算出其25年收回成本的電價是1.05元/度電，而上海電價是0.62元/度電。現在全國約有100億平方米屋頂面積，“4倍聚光+跟蹤”的光伏發電技術，可做到每平方米平均有50瓦每平方米的峰值功率。100億平方米的屋頂面積的一半，將至少能安裝峰值功率為2~2.5千瓦的裝機。如果每千瓦的裝機平均年發電1400小時（注：上海太陽能屬三類地區，年平均發電1000小時，如加上“跟蹤”，可發電1400小時；在二類地區加上跟蹤，可發電2000小時），2.5億千瓦的裝機將年發電0.35萬億度。如以每度電減排0.36公斤標準煤計，將實現年減排1.25億噸標準煤。

　　當然，更為重要的是，地處大西北的河西走廊、青藏高原等地區，其太陽能資源十分豐富，屬一類地區，是建造大型光伏電站的最佳場所。中國能源問題的最終解決，取決于中國政府將以何種規模、何種速度，在這一區域建設幾億千瓦、甚而是幾十億千瓦“超大型”的光伏電站?，F在以25年計的“4倍聚光+跟蹤+太陽能煉硅”的光伏發電成本，已下降到0.5元/度電，其單位千瓦的售價已下降到20000元/千瓦。已有大量中間試驗證明這一“4倍聚光+跟蹤”的光伏發電新技術，不僅已做到1塊光電池頂3.3塊用，能比不跟蹤的平板光伏電池多發出30%~40%的電能，而且在惡劣氣候的沙漠地區，能正常可靠地運行，歷經狂風、暴雨、冰雹、猛曬、驟冷、沙塵暴的考驗而安然無恙。奇妙的是，其聚光漏斗的覆蓋面，能自動避免沙塵、霜雪的積累，不需人工清洗。其最重要的成就是研發了廉價、高效而又均勻的散熱片。實測證明，加上散熱片后的四倍聚光條件下的光電池里硅片的溫度，比未聚光的平板式光電池硅片的溫度還要低若干度，而愈是在狂風大作的大風天，所發電量就愈多！所以，這一散熱片有效地緩解了最為困擾平板光電池，影響其使用壽命的“熱島”效應。這一新技術的發展，不僅能保證光漏斗使用25年；還有可能在進一步的發展中，大幅度延長光漏斗中光伏電池的使用壽命，使光伏發電機組的使用壽命由通常的25年延伸到40年！

　　現在需要進一步解決的技術問題是：如何在走向自動化、規模化、效益化的大工業實踐中，進一步降低成本，增加發電量，充分發掘這一新技術的潛力。估計在未來的3~5年間，這一“聚光+跟蹤”的轉盤+“太陽能煉硅”+“高效聚光”晶體硅光電池的新技術路線，將在世界范圍內獲得迅猛發展。完全可能在不遠的將來，將光伏發電成本下降到0.2~0.3元/度電。

　　也許有人認為上述建設2億~4億千瓦的光伏電站的設想太不現實。其實不然，2007年，由于中國政府對風能曾給予了優惠上網電價，2006年中國的風能裝機由2.604百萬千瓦猛升到6.050百萬千瓦，增長率達132%。如果中國到2010年底光伏發電裝機是500兆瓦，今后連續10年以132%的速率上升，到2020年將是0.5億瓦（1+1.32）10=2.26億千瓦。

　　關鍵在于中國政府給光伏發電多少優惠上網電價。

　　我們為什么主張中國政府給予太陽能發電優惠的上網電價？其實，在2020年以前，即使中國政府采取特殊優惠政策，上述2億~4億千瓦的設想，充其量也僅限于“年減排1.25億~2.50億噸標準煤”。雖然這一數字也相當重要，但遠比不上水能所貢獻的碳減排。但如果看到當前世界各國都正在采取強有力措施，大力推進光伏發電，我們也必須順應時代，不能落后太多！在不久前哥本哈根氣候大會上，某些國家聯合發布了一個報告。其中宣稱：歐盟的太陽能產業機構制定的發展目標是，到2020年，光伏發電累計裝機達3.9億千瓦，投資達1.29萬億歐元，平均每千瓦投資3308歐元；美國的發展目標是，到2020年，光伏發電累計裝機達3.5億千瓦，投資達1.1萬億美元，平均每千瓦投資3143美元……也就是世界各發達國家，紛紛走向光伏發電的大國。而如果再看到2020年后，我國將面臨被要求大力減排的“絕對量”的“強大的呼聲”；到那時，唯一能大量滿足中國能源需求，同時又不排放碳的能源供應，就只有太陽能發電和太陽能供熱了。

　　我們必須“未雨綢繆”，眼光看遠一點！

　　總的來說，光伏發電約是中國火力發電（0.33元/度電）成本的3倍。如果未來的火力發電廠將征收“碳”排放費，按歐盟現有“碳”貿易價格，或按法國即將開征的“碳”排放稅，每度電發電成本還將增加0.22元。而隨著“碳”資源稅的開征，市場需求的旺盛，火力發電成本還將不斷上升。很可能，在不遠的將來，光伏發電成本僅略高于火力發電，是火力發電成本的1.5~2倍。我國現就有不少“缺電”或電價十分高昂的地區。有些地區因地處窮鄉僻壤，或沒有電網供電，或電網供電能力有限；有些地區的公路、高速公路遠離電網，但又需要有路燈照明；有些地區因煤價、油價甚高，因而發電成本極高；有些地區因白天、夜晚用電量懸殊，其峰谷比可高達3.3∶1，其峰電電價甚而高達1.2元~1.6元/度電；有些地區氣候過分炎熱，夏季空調用電猛增。各城市都存在一些“奢侈”性用電項目。應出臺政策規定這些“奢侈”項目，必須應用價格較高的太陽能發電。所以，太陽能光伏發電有經濟效益的市場并不小。

　　太陽能的資源總量遠勝于風能總量。在960萬平方公里的祖國大地上，年接收的太陽能高達17000億噸標準煤，是我國當前年消費的一次能源的600倍。太陽能在單位面積所產生的電能也10倍于風能。太陽能所固有的晝夜供電、供能間隙性也比風能小得多，其發電高峰期也就是用電高峰期。而發電成本，在不遠的將來，就將下降到和風能持平，甚而遠低于風能發電的成本。所以，人類的未來，必定是太陽能時代。

　　將上述各種“大力”發展水能、風能、太陽能發電的措施“加”起來，有可能再減排3億~4億噸標準煤；從而將量達4億~10億噸的碳排放的缺額，減少到僅需再設法彌補1億~7億噸的碳排放的缺額。由于上述在10年內“生效”的各種“核能+水能+風能+太陽能”的發電能力，幾乎已“面臨極限”。這就迫使我們必須轉變思路，不是用“發電”來實現“減排”，而是轉到用“供熱”來實現減排，也就是必須大力發展太陽能供熱。

　　一個亟待開拓的領域，大規模利用廢熱供熱，太陽能供熱和太陽能聯合供電、供熱

　　我國人均CO2排放量已略高于世界人均排放量；但我國人均用能、人均用電，都遠低于世界人均用能、人均用電。原因在于我國是用煤供熱，用煤發電。一個亟待開拓的領域是：大規模利用廢熱供熱，太陽能供熱和太陽能聯合供電、供熱。

　　正如中科院工程熱物理所已故所長吳仲華院士所指出，熱能利用領域里的大浪費，是高品位的“熱”移作低品位的“用”，煤可以煉鋼、可以發電，但卻用作22℃~26℃的室溫供暖。解決這一“大浪費”的重要途徑是大量利用廢熱供熱，大量利用太陽能供熱。但是，熱能的輸運，尤其是長距離的熱能輸運，是尚未解決的世界性難題。我支持大力發展廉價的適用于不同溫度范圍的，被稱為“超導”傳熱的“熱管”技術，但也要看到這類技術在輸運距離上的局限性。我也支持大力發展利用廢熱的另一途徑——低溫發電技術，但最多只能到卡諾循環所賦予的熱力學效率，投資效益比不可能很高。據2010年1月5日《人民日報》報道，東北電網火電機組“有40%的火電機組供熱，供熱機組比例全國最高”。我們當然贊成充分利用火電機組的余熱供熱，問題是用熱單位距供熱單位有多遠？

　　為進一步實現單位GDP“碳”排放減少40%~45%，尤其是減排45%（因為這需要進一步減少7億噸的“碳”排放），就必須大力發展太陽能供熱，用太陽能供熱取代煤供熱。

　　在CO2減排的問題上，用太陽能供熱取代煤供熱，比起用太陽能發電取代煤發電有更高的CO2減排效率。當前光伏發電的轉化率一般約是18%，在計算每度電等價的“碳”減排量時，用的是通常火力發電約36%的熱電轉化率，折合成每度電可減排0.36公斤的標準煤。但如果是用太陽能供熱來取代煤供熱，其“不計及熱損失”的“相同裝置”的集光量將等于集熱量，在折算成碳減排時，是光伏發電減排量的2倍，亦即有36%/18%=2，或者說，發展太陽能供熱能更有效地實現碳減排。

　　但是，近15~20年來，太陽能供熱技術并沒有什么重要進展，太陽能供熱成本一直居高不下。中國在太陽能供熱方面有一個小小的成就，這就是清華大學教授殷志強研究和發展的“太陽能選擇性吸收涂層”，大幅度提高了太陽能吸收率，顯著地降低了熱發射率，從而大幅度降低了太陽能熱水器的供熱成本。目前我國太陽能熱水器的保有量已發展到約1.1億平方米，每一臺熱水器平均占屋面2.2平方米，以15年壽命估計的每臺熱水器所供應的熱水，等價于節約0.3噸標準煤，1.1億平方米的保有量，相當于年節約1500萬噸標準煤。當前我國每千人僅擁有85平方米的面積，歐洲的發達國家已高達每千人700~900平方米的面積。如果發展到5.5億平方米，將年節約0.75億噸標準煤。如果發展到11億平方米，將年節約1.5億噸標準煤。

　　為什么我國每千人擁有集熱面積僅為發達國家的1/10？重要原因是：我國研制的熱水器僅能供應50℃~70℃的熱水，其供熱價格相對于居民可承受的消費水準仍嫌較高。我國生產的太陽能熱水器在屋頂出口的供熱價格約為0.25元/度熱，由“屋頂”輸運到“室內”，其熱量損失率可達40%以上，實際上的供熱價格上升到0.40元/度熱，而上海市居民用電為0.60元/度電。冬季的熱損失尤為嚴重。如果要解決冬季供暖，夏季供冷，就要求太陽能集熱器產生120℃~180℃的熱能。工農業更需要高達150℃~450℃的水蒸氣。

　　當前急需出臺支持研發中溫太陽能供熱技術，太陽能供熱和建筑交通用能、工農業用能一體化的激勵政策，大幅度用太陽能供熱取代建筑、交通、工業、農業里的煤供熱。

　　隨著我國工業化的進展，廣大農村和邊遠地區將出現大幅度增加人均用能的超強需求?，F有農用供煤，遠不能滿足即將到來的超強需要。其唯一最佳解決這一問題的方案，是大力發展分布式供能、供電。這就需要大力發展太陽能、風能、小水電、生物質能，“四位一體”的綜合供能、供電技術，同時也就大幅度實現碳減排。由于這涉及“多種”供能技術的綜合，不是某一“狹隘”的技術專家所能勝任的，需要采取特殊措施，才能有效地推進這一重大的待開拓的能源新領域。

　　現已有呼聲呼吁大力發展分布式能源系統，理由是其一次能源利用率可高達60%~80%。問題是呼吁者卻主張用天然氣或煤來解決分布式能源的供應！如果分布式能源系統所需供能要由遠方輸運到廣大農村和邊遠地區，這一分布式能源，其運費將占成本的大部分，還能有什么優越性？

　　沒有結論的結論

　　在給出上述測算的數字后，這里只能給出一個“沒有”結論的“結論”，只能給出一個測算數字的簡表。（見表三）

　　必須看到，我國做到“2020年中國非化石能源將占一次能源的15%”，做到“2020年，中國單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%”，是一個非常艱巨的任務！這一任務能否如期“實現”，將取決于中國政府選擇什么樣的發展模式，采取什么樣的政策，包括經濟政策、能源政策、教育政策、科技發展政策等。

　　從我們來看，中國應在2020年以前，盡可能高速大幅度增加一次能源的消費量，力爭高速、大幅度增加中國的“人均用能”（注：我國人均用能現還不到世界人均用能的平均值），到了2020年后，未來中國恐將不得不走向CO2的絕對量的減排，那時將有足夠的“余量”應對來自國際社會要求絕對量減排的強大的壓力！ (來源：《科學時報》)