里夫金不了解中国七问“第三次工业革命”
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美国学者杰里米-里夫金2011年编著的“第三次工业革命”出版之后,中国在2012年翻译出版了此书,2013年又在中国召开了“第三次工业革命高峰论坛”,在短短的一年多时间里,已经把里夫金塑造成享誉全球的预测大师。但是里夫金不了解中国,不了解发展中国家,所以里夫金只能算享誉欧洲的预测大师,美国奥巴马不接受里夫金的预测,不搞分布式能源系统,而提大型风电场和太阳能光伏发电,不是用风能、太阳能去替代化石能源,而是用“页岩气”去替代煤炭和石油。我们应当怎么认识里夫金的“第三次工业革命”?如何认识第三次能源大转换?
一、第三次能源大转换究竟用什么能源去替代化石能源?
里夫金的“第三次工业革命”一书里讲的第三次能源大转换明确用风能和太阳能替代化石能源,而且“最终,化石能源将被可再生能源完全取代”。其实,可再生能源中风能、潮汐能等的资源数量并不大,真正能替代化石能源的只有太阳能。最近出版的罗伯特˙海夫纳三世的《能源大转型》一书,主张用气体能源去替代煤炭和石油;而且他所说的气体能源是广义的,包括天然气、风能、太阳能、核聚变和氢能。中国主张用非化石能源(主要是水电、核电、风能和太阳能)去替代化石能源。国家电网公司主张用电力代替煤炭和石油,甚至替代天然气等气体能源。由于水电、风能的资源数量有限,所以最终可以替代煤炭和石油的,有的主张用太阳能、有的主张核聚变、有的主张氢能,由于这些能源的技术经济性尚不明朗,所以第三次能源大转换究竟是用什么能源还是几种能源谁也说不清楚。现在的问题是在第三次能源大转换的初期,是否可以用气体能源过渡,是否可以用洁净煤技术过渡?风能、太阳能要作为主体能源,全面替代煤炭、石油、天然气是否能够做到,尚难定论。
二、如何处理分布式能源与集中式能源的关系?
过去几百年的能源工业,由分散的、小型的能源生产走向集中式大型能源生产,现在“第三次工业革命”提倡分布式能源,究竟应当如何处理分布式能源和集中式能源的关系?里夫金在《第三次工业革命》一书中,用很大的篇幅猛烈批判奥巴马的绿色经济复苏计划,认为奥巴马的计划不符合第三次工业革命的分布式、合作式的网络化的能源改革模式。我们的政策是分布式能源系统和集中式能源系统并行不悖,至少近期是以集中式能源为主的,譬如风能和太阳能的开发,也是分布式和集中式并行不悖。至少是在近期,分布式能源系统还满足不了电力用户的要求,能源和电力供应还离不开集中式能源系统。应当说在相当长的时间内,分布式能源系统和集中式能源系统需要共存共荣,分布式能源系统需要发展,集中式能源系统也要发展。
三、如何理解能源共享网络?
《第三次工业革命》所讲五个支柱中第四个支柱提出了能源共享网络。文中说:“利用互联网技术,将每一大洲的电力网转化为能源共享网络,这一共享网络工作原理类似于互联网(成千上万的建筑物能够就地生产出少量的能源,这些能源多余的部分既可以被电网回收,也可以被各大洲之间通过联网而共享)。”按照里夫金的理论,要求能源向可再生能源转型,用风能、太阳能去替代化石能源,最终要完全替代。最终不再使用煤炭、石油和天然气等化石能源,那时还有什么能源?只有电力一种能源,到那时已经实现以电代柴、以电代煤、以电代油,实现以电代替一切能源,那么就只要有电力网就可以了,不要再建设能源共享网。可能有人会说,分布式能源系统不光有电,还可能有热、有冷,还有氢能,是否应当建立电、热、冷、氢的能源共享网络,从现实情况来看,电力可以建立大电网,但热、冷和氢很难建立全国、全洲的网络,现有的热网都仅仅在一个城市内,很难建成全省热网,全国、全洲热网更难想像,是否能建成氢网,而且是各种能源共享的网络更加难以想像。实际上真要是实现了可再生能源替代了所有的化石能源,可再生能源可以方便地转换成电力之后,电网就是能源共享网络,输送热、冷损失太大,不如用电网送电,然后在终端将电力转化为热、冷、氢能等。这是因为任何能源都可以转换成电力,电力又可以方便地转换成热、冷、氢能等一切能源形式,特别是过去用电转换成热效率不高、经济性差,但现在科技进步之后,利用热泵技术转换,如空气能热水器节能率可达75%,用一千瓦时电力,可以获得四千瓦时的热能,所以电力网络就是能源共享网络。
四、用氢能作为可再生能源间歇式、随机性能源的储能装置是否可行?
《第三次工业革命》中讲,“在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术,以存储间歇式能源。”确实氢是一种很好的气体能源,用氢做燃料不会产生任何污染物,也不会产生温室气体,但是氢能也有它的问题。据行家称:“将电能转化成氢能,再用氢作为能源来使用,这种损失是很大的,经济上是否可能是个问题;其次,氢的储存技术要求很高,一家一户搞氢储存装置,相当于每户人家放了‘氢弹’,安全是个大问题。”近年来我们为风电、光伏发电搞储能装置,只搞抽水蓄能和各种电池储能,没有人搞氢气储能,就是与安全、经济有关。
五、中国是否应当大力发展水电?
里夫金在《第三次工业革命》中文版序言中说:“中国对水力发电的依赖令人担忧。全球气候变化引发的日益增多的干旱将会对中国的电力生产造成极大困扰。导致电力短缺乃至中断。”那么里夫金主张用风能、太阳能替代化石能源,是否也应当考虑气候变化造成多风、多雨等自然力破坏风机和太阳能电池板,对风电、太阳能光伏发电造成极大困扰呢?如果因为考虑全球气候变化而否定水电开发,那么同样道理,考虑气候变化是否也应当否定风能、太阳能的开发?如果否定了风能和太阳能,那么里夫金的“第三次工业革命”也就失去了主心骨。我们的水电专家说得好:“当前很多国家的水电开发,不仅要获得清洁的电力,同时更重要是通过水电开发建设足够的蓄水水库,解决调控水资源的时空矛盾……如果我们不能积极地开发利用我国的水电,别说迎接第三次工业革命,就连是否应付正常的人口增长和维持社会的基本生存和发展,都将是个问题。”在这个方面,风能、太阳能的开发显然起不到这方面的作用,我们在研究能源发展战略时,应当相应考虑其他方面的需要。
六、中国的风电可以满足2030年中国所有电力需求吗?
里夫金在《第三次工业革命》中文版序里说:“中国拥有世界上最丰富的风力资源,其中海上风能资源占3/4。”“根据2009年一项由哈佛大学与清华大学联合进行的研究成果表明,只要中国政府提高补贴和改善输电网络,至2030年,风力发电就可以满足中国所有的电力需求。”这里所说的海上风能资源占3/4,是中国最初估计风力资源时,因缺乏材料,参考国外陆海风能资源的比例所作的估计。可是在以后的风力资源估算中,已经纠正了这个错误。根据新的测算,中国海上风能资源大致为1/15,后来估算海上风能资源为5亿千瓦,这一比例又改写为1/6。中国2012年发电装机容量为11.46亿千瓦,发电量为4.96万亿千瓦时。据专家预测,中国2030年需要装机容量24亿千瓦,需要发电量10万亿千瓦时。中国所有可开发的风力发电都开发出来只有5万亿千瓦时,只能满足2012年的用电需要,只能满足2030年的一半电量需求,容量问题更大。中国的风力资源很丰富,但是风力资源是有限的,不可能满足2030年全国的用电需要。
七、中国页岩气资源是美国的两倍吗?
最近几年一直在说,中国的页岩气资源与美国相近,美国页岩气资源条件比中国好。但里夫金在《第三次工业革命》中说:“最近中国政府宣布其页岩气资源潜力高达134万亿立方米,约是美国的两倍。”这种说法似乎是中国政府宣布中国页岩气资源是美国的两倍。其实,这是里夫金说的,因为他在注解中说:“2012年3月1日(中国)国土资源部发布了《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》报告。该报告显示,中国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿方,可采资源潜力为25.08万亿方。”从这个注解来看,国土资源部报告的页岩气仅仅是中国陆域的,不包括海域;报告显示了地质资源潜力之外,还有可采资源潜力,从文字看似乎是拿中国的地质资源潜力和美国比,是否具有可比性?不要故意造成中国资源丰富的假象。
我们讲天然气资源量必须十分小心,我国气体能源资源量首先分陆上、海洋(海洋不包括南海)、南海。气体能源还有可燃冰,也分陆上、海洋和南海。每一个地域的资源还分为常规与非常规,在常规和非常规中还要分地质资源量与可采资源量。在国与国的比较时,必须注意口径,陆上与陆上比,海上与海上比,地质资源量与地质资源量比,可采资源量与可采资源量比。里夫金说的中国与美国比究竟是什么口径?里夫金处处抬高中国,我们应该冷静对待。(作者系原能源部政策法规司副司长)