“能量守恒,物質(zhì)不滅”的定律是不能欺騙和不能打破的,能源轉(zhuǎn)型踏踏實(shí)實(shí)的“增氣”,而不是“制氣”。
今天人們對(duì)能源轉(zhuǎn)型的概念已經(jīng)不陌生了,國(guó)際能源署(IEA)認(rèn)為21世紀(jì)是天然氣的“黃金時(shí)代”,美國(guó)頁(yè)巖氣革命啟動(dòng)了新的一輪能源革命。剛剛結(jié)束的華沙會(huì)和氣候談判艱難地達(dá)成了“大家都不滿意而又都可以接受的協(xié)議”,低碳減排拯救地球日漸成為被世界廣泛接受的“低碳道德”。
中國(guó)是目前世界上能源消費(fèi)量最多的國(guó)家,同時(shí)也是能源結(jié)構(gòu)最落后的能源大國(guó),一次能源結(jié)構(gòu)中過(guò)高的煤炭依賴和過(guò)低的天然氣消費(fèi)不僅使中國(guó)成為溫室氣體排放增量最大的國(guó)家,同時(shí)也成為了絕對(duì)排放量最大的國(guó)家。
改革開(kāi)放三十五年,我們經(jīng)濟(jì)進(jìn)步社會(huì)進(jìn)步成就巨大,同時(shí)我們對(duì)資源和環(huán)境的透支也空前巨大。日益嚴(yán)重的霧霾不僅在生理上,甚至在心理上也逐漸成為影響人民生活的“負(fù)能量”,有時(shí)人們對(duì)藍(lán)天白云的期盼不亞于對(duì)錦衣美食的期盼。
由此可見(jiàn),調(diào)整能源結(jié)構(gòu),減少排放成為當(dāng)前中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的當(dāng)務(wù)之急。
有歷史學(xué)家總結(jié)說(shuō),近兩千年來(lái),后兩百年人類財(cái)富的積累超過(guò)了之前的一千八百年。兩次大的能源轉(zhuǎn)型是財(cái)富積累的最大的推進(jìn)器。過(guò)去兩個(gè)世紀(jì)是個(gè)大變革的時(shí)代,創(chuàng)造、創(chuàng)新和發(fā)明爆炸式地增長(zhǎng),出現(xiàn)了大量意想不到的全新機(jī)遇。
第一次能源轉(zhuǎn)型,蒸汽機(jī)的發(fā)明和煤炭為工業(yè)革命時(shí)期的大爆發(fā)提供了能源。第二次能源轉(zhuǎn)型,內(nèi)燃?xì)夂推嚨陌l(fā)明,石油為二戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)大爆發(fā)提供了能源,把世界變成了今天全球化、高度互聯(lián)的世界。
1952年冬天霧霾籠罩倫敦,一周之內(nèi)4000人死于重度的空氣污染,從而啟動(dòng)了長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的減煤增氣的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型歷程,歐洲成為近20年唯一一個(gè)空氣污染持續(xù)降低的大陸。曾經(jīng)是主要燃料的煤炭,在今天歐洲一次能源結(jié)構(gòu)中只有15%的份額,而新興的可再生能源的占比已接近20%,天然氣早已成為了最重要的能源。
美國(guó)頁(yè)巖氣革命讓美國(guó)步入了“減煤增氣”的快速通道,氣電比例上升,煤電比例下降,加上其他減排措施,僅去年一年就減少二氧化碳排放大7.6億噸,減排量居世界之首,美國(guó)溫室氣體排放總量一下降到了1995年的水平。
減煤增氣的減排效果明顯,第三次能源轉(zhuǎn)型就是煤炭石油等高碳能源轉(zhuǎn)向以天然氣為橋梁的低碳多元能源。從實(shí)證的角度看,歐洲六十年,美國(guó)十年是最好的案例。從科學(xué)的角度看,薪柴中每個(gè)分子包含1個(gè)氫原子和10個(gè)碳原子;煤炭中每個(gè)分子包含1個(gè)氫原子2個(gè)碳原子;石油中的烴結(jié)構(gòu)包含2個(gè)氫原子和一個(gè)碳原子,而天然氣中每個(gè)分子中包含4個(gè)氫原子和一個(gè)碳分子,過(guò)去兩百年每一次能源轉(zhuǎn)型都是能源減碳增氫的轉(zhuǎn)型。
羅伯特·海夫納三世是著名的美國(guó)能源企業(yè)家、能源思想家和睿智的哲人。他認(rèn)為能源大轉(zhuǎn)型是人類各種活動(dòng)積累的結(jié)果。它的動(dòng)力是人類通過(guò)發(fā)明創(chuàng)造追求更高的經(jīng)濟(jì)地位和生活質(zhì)量的自然需求。類比達(dá)爾文的自然進(jìn)化論,他把能源大轉(zhuǎn)型的能源變化比作每年有數(shù)百萬(wàn)億的個(gè)人能源選擇推動(dòng)的自然選擇。
以一張千年尺度的能源轉(zhuǎn)型圖,海夫納三世清楚地解釋了他的能源轉(zhuǎn)型的思想:人類已經(jīng)進(jìn)入了能源大轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵歷史時(shí)刻,“能源大轉(zhuǎn)型是一種液體燃料轉(zhuǎn)型;因?yàn)橐后w是介于支撐人類文明延續(xù)千年的固體能源與氣體能源之間物質(zhì)的過(guò)渡狀態(tài)。”人類漫長(zhǎng)的固體燃料時(shí)代將在21世紀(jì)轉(zhuǎn)向無(wú)限的氣體燃料時(shí)代,液體燃料(石油等)是這個(gè)轉(zhuǎn)型中的過(guò)渡燃料。“除了天然氣,氣體能源還包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能和‘人造太陽(yáng)’(可控?zé)岷司圩?”。
作為第一能源消費(fèi)大國(guó)和第一溫室氣體排放大國(guó),在這次轉(zhuǎn)型中的主角,沒(méi)有中國(guó)的轉(zhuǎn)型整個(gè)世界都難以完成轉(zhuǎn)型。任何國(guó)家的能源轉(zhuǎn)型都是極為艱難的,因?yàn)檫@與個(gè)人生活的習(xí)慣改變有關(guān),改變個(gè)人的生活習(xí)慣是個(gè)十分艱難而且漫長(zhǎng)的過(guò)程。能源轉(zhuǎn)型需要三種推動(dòng)力,分別是政府干預(yù)、政治領(lǐng)導(dǎo)力和個(gè)人行為。能源現(xiàn)狀、資源稟賦、文化習(xí)慣和歷史發(fā)展階段讓中國(guó)的轉(zhuǎn)型更為困難。我認(rèn)同海夫納三世關(guān)于氣體燃料的定義,從能源的角度看,煤制氣只是固體燃料向氣體燃料的轉(zhuǎn)換,初始燃料還是高碳的煤炭,仍屬固體燃料。先不說(shuō)能源形式轉(zhuǎn)換效率的高低,理論上這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程的碳排放并沒(méi)有減少。
從這個(gè)意義上看,我不認(rèn)為這一輪一窩蜂“大干快上”煤制氣的新煤化工項(xiàng)目是在能源轉(zhuǎn)型的正確方向上邁進(jìn)。為了GDP,為了就業(yè),也為了滿足仍在增長(zhǎng)的能源需求,作為一種試驗(yàn)和過(guò)渡也許是一種不得已的選擇,但我們必須清楚地意識(shí)到,高碳的固體燃料與低碳的氣體燃料之間不是簡(jiǎn)單的物理形態(tài)的不同,而是碳?xì)浔壤瘜W(xué)性質(zhì)本質(zhì)間的區(qū)別。
用戶也許分辨不出天然氣與煤制氣的區(qū)別,但環(huán)境知道。“能量守恒,物質(zhì)不滅”的定律是不能欺騙和不能打破的,能源轉(zhuǎn)型“減煤增氣”需要的是踏踏實(shí)實(shí)的“増氣”,而不是“制氣”。