“我們國(guó)家在能源方面面臨以下兩個(gè)問(wèn)題：一是能源短缺。通常我們說(shuō)我國(guó)化石資源是少油、缺氣、富煤，但實(shí)際上我們的煤只占世界儲(chǔ)量的12%，而我國(guó)人口占到世界的22%左右。所以按人口平均來(lái)算，我們煤炭資源的人均儲(chǔ)量只是世界人均儲(chǔ)量的一半左右，這樣看來(lái)，我們的煤碳資源也必須節(jié)約利用;石油儲(chǔ)量只占全世界的2%多一點(diǎn);天然氣儲(chǔ)量就更少了，只有1%多一點(diǎn)。這就決定了我國(guó)主要依靠煤炭做主要能源的情況長(zhǎng)期不會(huì)改變。二是我們的能源利用率不高。以愛(ài)輝-騰沖線為例，我國(guó)東南這片區(qū)域的陸地面積占全球陸地面積的1/30，但消耗了全世界40%的煤，單位面積消耗的煤比世界平均每個(gè)面積消耗的煤大12倍。就全國(guó)而言，我們現(xiàn)在消耗世界上21.9%的能源產(chǎn)生了11.6%的GDP，這么大的能源消耗，本身就存在問(wèn)題。”中國(guó)工程院院士金涌開(kāi)門(mén)見(jiàn)山，對(duì)記者介紹了我國(guó)能源的稟賦及利用效率情況。能源方面面臨的問(wèn)題必須通過(guò)生產(chǎn)方式的變革來(lái)解決。在金涌看來(lái)，能源生產(chǎn)的變革包涵兩層含義，“一是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，就是大力發(fā)展可再生能源，少用甚至不用化石能源;二是從當(dāng)前看，化石能源是一個(gè)焦點(diǎn)——如何高效、清潔利用，也即我們?nèi)绾我皇�二鳥(niǎo)地解決當(dāng)前能源短缺與空氣污染的矛盾問(wèn)題。在目前的情況下，煤化工如何發(fā)展必須以高效、清潔利用為核心”。

盡量把煤的價(jià)值充分體現(xiàn)出來(lái)

我國(guó)煤價(jià)進(jìn)入下行周期后，煤炭企業(yè)迫切希望拉動(dòng)煤價(jià)，為了安撫煤炭企業(yè)，同時(shí)考慮到石油進(jìn)口比例也確實(shí)很大，國(guó)家能源局在2014年年初的內(nèi)部咨詢會(huì)上通報(bào)的關(guān)于煤制油、煤制氣的初步規(guī)劃是，到2020年規(guī)劃建設(shè)3000萬(wàn)噸的煤制油，500億立方米的煤制氣。此消息一出，業(yè)界一片沸騰，政策大門(mén)進(jìn)一步打開(kāi)似乎觸手可及。“現(xiàn)在幾乎凡是有煤的地方就有煤化工。中國(guó)煤化工現(xiàn)在是處在爆發(fā)期、井噴期”。“我們的煤也要節(jié)約用，因?yàn)槲覀兊拿阂膊皇嵌嗟貌坏昧?rdquo;，金涌認(rèn)為，搞煤化工的第一個(gè)指導(dǎo)思想，就是要盡量把煤的價(jià)值充分體現(xiàn)出來(lái)。

記者：如何才能把煤的價(jià)值充分體現(xiàn)出來(lái)?

金涌：一定要想到，煤不只是碳，煤是有機(jī)與無(wú)機(jī)的復(fù)合物，里面有機(jī)的成分有十幾種，煤里面還有氫，碳?xì)浔仍诿旱慕M成里是1：0.8，就是1個(gè)原子的碳對(duì)應(yīng)有0.8個(gè)氫存在。如果煤炭只是燒掉，就把氫也燒掉了。氫實(shí)際上是很珍貴的，燒掉很不合算。要把煤的價(jià)值充分體現(xiàn)出來(lái)，就要高價(jià)高用，實(shí)現(xiàn)煤的綜合利用。煤的綜合利用應(yīng)該配合煤加工的多項(xiàng)聯(lián)產(chǎn)：煤先熱解，變成半焦，半焦拿來(lái)作燃料，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電，蒸汽輪機(jī)的背壓還有十幾公斤的壓力，可以用來(lái)供熱。半焦熱解產(chǎn)出的東西，焦?fàn)t氣可以拿來(lái)作燃料，也可以做合成氣，液體焦油分離出粗苯、輕焦油、重焦油等等，這樣對(duì)煤的利用就是全價(jià)的、綜合的。

記者：的確，現(xiàn)在煤化工呈現(xiàn)井噴之勢(shì)。據(jù)悉，這個(gè)情況引起了工程院很多院士的關(guān)注。請(qǐng)問(wèn)，包括您在內(nèi)的院士們關(guān)注的焦點(diǎn)是什么問(wèn)題?

金涌：煤化工最明顯的問(wèn)題是，二氧化碳的排放量大、水耗大、投資大、而且煤炭轉(zhuǎn)化也會(huì)損失很多能量，所以要對(duì)產(chǎn)品和用途作仔細(xì)分析，選擇如用煤制氣后再發(fā)電就很不合算。雖然城市清潔了，但是全國(guó)總的二氧化碳排放卻增加了。

記者：能用能源效率來(lái)說(shuō)明煤制氣大規(guī)模發(fā)展的不經(jīng)濟(jì)性嗎?

金涌：煤制氣再發(fā)電的效率是30%多，而煤直接燃燒，通過(guò)超超臨界發(fā)電的效率最高可以達(dá)到42%～45%。在民用方面，用天然氣做飯其實(shí)熱效率很低，大約70%的熱量都散發(fā)在空氣里浪費(fèi)了，所以美國(guó)雖然天然氣產(chǎn)業(yè)很發(fā)達(dá)，但還是有一半以上的家庭用電做飯。在這種能效下，還不如提升煤電廠技術(shù)，這樣可以實(shí)現(xiàn)低煤耗，清潔利用。所以煤制氣一定要考慮到使用是不是合理。

煤可以很好地解決機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染問(wèn)題

機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣對(duì)大氣的污染是不言而喻的。所不同的是，在不同的地方危害程度不同，例如在首都北京，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣便是PM2.5的首要元兇。為了治理機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣對(duì)大氣的污染，國(guó)家采取了油品升級(jí)的方略。在金涌看來(lái)，減少對(duì)進(jìn)口石油的依賴(lài)和治理機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣可以讓煤化工來(lái)出力，“只要可以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，為什么一定要是汽油或柴油呢?”金涌如是說(shuō)。

記者：如何用煤替代石油作為機(jī)動(dòng)車(chē)的燃料?

金涌：除了有人支持煤制油外，可以用醇醚添加。醇醚可以通過(guò)煤化工來(lái)獲得。實(shí)際上，最早的醇醚路線是甲醇汽油。甲醇添加到汽油里，如果不超過(guò)14%，可直接利用。但是甲醇路線在國(guó)內(nèi)一直沒(méi)有進(jìn)入主流。從技術(shù)角度看，還有一個(gè)選擇是二甲醚。二甲醚合成也用合成氣作為原料，產(chǎn)品是附產(chǎn)1份重量的水，2.5份重量的二甲醚。假如是煤變油，合成出來(lái)的產(chǎn)品是0.78份重量的油，附產(chǎn)1份重量的水。所以，二甲醚的用煤量只是煤變油的二分之一，而且1公斤二甲醚的行駛里程數(shù)和同等量的柴油一樣。更重要的是，二甲醚的排放非常干凈，在排氣管后面放一張白紙，跑多遠(yuǎn)紙都是白的。

記者：看來(lái)使用二甲醚的確可以有效治理機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染，但據(jù)了解，二甲醚在常溫下是氣態(tài)的，使用必須壓縮灌裝。如果用罐裝的話，使用起來(lái)就不太方便。現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題可以解決嗎?

金涌：(二甲醚確定需要在5公斤壓力下罐裝才能作汽車(chē)燃料)清華大學(xué)的新技術(shù)是用煤通過(guò)合成甲醇制造聚甲氧基二甲醚。聚甲氧基二甲醚的沸點(diǎn)可以達(dá)到140℃，完全可以和柴油調(diào)和，提高柴油的十六烷值，成倍地減少PM2.5排放。這項(xiàng)技術(shù)的鑒定會(huì)已經(jīng)開(kāi)過(guò)，我和謝克昌、汪燮卿、楊啟業(yè)、郝吉明、陳丙珍等幾位院士一起，聯(lián)名上書(shū)政府，建議促進(jìn)聚甲氧基二甲醚在全國(guó)的推廣應(yīng)用。

記者：使用聚甲氧基二甲醚調(diào)和柴油、汽油與直接使用柴油、汽油相比為何會(huì)有這么明顯的優(yōu)點(diǎn)?

金涌：現(xiàn)在的柴油機(jī)、汽油機(jī)都需要吸進(jìn)空氣(主要是利用空氣中的氧氣)才能燃燒，但空氣里還有大量氮?dú)猓�氮�(dú)鈱?duì)燃燒不起作用，最后只是加熱到高溫排出去，白白走過(guò)場(chǎng)，浪費(fèi)了很多能量。而聚甲氧基二甲醚的分子鏈上帶著氧，如同“自帶干糧”，所以雖然其燃燒的熱值相對(duì)較低，但十六烷值高，出力得到補(bǔ)償。這項(xiàng)技術(shù)尤其適合在空氣稀薄、氧氣不足的高原和高寒地區(qū)使用。

記者：電動(dòng)汽車(chē)最為節(jié)能、環(huán)保。我國(guó)政府正大力推廣電動(dòng)汽車(chē)，但電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)還在成熟前夜。這個(gè)問(wèn)題您怎么看?煤電可以為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展出力嗎?

金涌：我們國(guó)家現(xiàn)在大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，并作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來(lái)扶持。是十分明智，也是全世界公認(rèn)的方向。我認(rèn)為，三至五年之內(nèi)電動(dòng)車(chē)技術(shù)上的大多數(shù)問(wèn)題基本上可以解決。國(guó)際上的共識(shí)是采用直插式電動(dòng)車(chē)最節(jié)能，而且污染完全可以集中治理。以燃煤超超臨界發(fā)電用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)為例，煤電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)45%，按照電動(dòng)車(chē)的電機(jī)效率75%計(jì)算。相對(duì)煤制油的能量轉(zhuǎn)化效率為35%，汽油機(jī)的效率為25%，煤經(jīng)電到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的總能量轉(zhuǎn)換效率，要成倍地大于煤經(jīng)合成油驅(qū)動(dòng)燃油汽車(chē)的總轉(zhuǎn)化率，因此煤的最合理利用還要回歸于發(fā)電。

記者：充電不方便的問(wèn)題是制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的制約因素之一。您如何看這個(gè)問(wèn)題?

金涌：現(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展面臨著地方保護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、群雄割據(jù)等情況，我認(rèn)為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)廠商只需要賣(mài)裸車(chē)就可以了，標(biāo)準(zhǔn)都統(tǒng)一后，一些企業(yè)可以建設(shè)充換電站，形成品牌電池經(jīng)營(yíng)，汽車(chē)沒(méi)電后只需要去換電池就可以了，既方便又快捷。更重要的是電池交換站可以在夜間為乏電池充電，利用夜間電價(jià)低，發(fā)電站的總能效也更高。