斯科特 L.蒙哥馬利(Scott L. Montgomery) 顧問(wèn)地質(zhì)學(xué)家、作家和獨(dú)立學(xué)者，目前在華盛頓大學(xué)講授能源和地理政治學(xué)。研究和著述領(lǐng)域包括地質(zhì)科學(xué)、能源資源與政策、語(yǔ)言學(xué)研究、科學(xué)史和思想文化史。著有《全球能源大趨勢(shì)》、《科學(xué)需要全球語(yǔ)言?》、《The Chicago Guide to Communicating Science》、《Science in Translation》。
“城市霧霾的主要來(lái)源也許是柴油機(jī)”
問(wèn)：您認(rèn)為中國(guó)霧霾天氣形成的主要原因是什么?
蒙哥馬利：中國(guó)霧霾天氣并不是近期才出現(xiàn)的。霧霾在中國(guó)出現(xiàn)于2012年，到2013年變得嚴(yán)重，今年又再次出現(xiàn)在中國(guó)大陸。從美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)拍攝的衛(wèi)星圖片中看出，一條從北京到上海的持續(xù)霧霾帶，不僅延伸到海上的油田還滲入到山谷中。這些現(xiàn)象對(duì)診斷霧霾問(wèn)題非常重要。
1950年~1960年，西方國(guó)家的一些城市，像倫敦、紐約、舊金山都曾出現(xiàn)過(guò)非常嚴(yán)重的霧霾時(shí)期。歷史上最有名的“死亡霧霾”就發(fā)生在1952年12月份的倫敦，當(dāng)時(shí)霧霾造成了超過(guò)4000人死亡。在1953年、1962年和1966年，紐約市數(shù)百人，特別是有呼吸系統(tǒng)疾病的人，因重度霧霾而死亡。
早期西方國(guó)家的這些案例確實(shí)給中國(guó)目前的情況一些提示。這些案例顯示霧霾是源于若干來(lái)源的微小顆粒(直徑小于10微米，大多數(shù)小于1.5微米)。這些微小顆粒來(lái)源主要分為兩部分：直接因燃燒產(chǎn)生的初級(jí)固相顆粒;在大氣環(huán)境下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二次氣溶膠。初級(jí)固相顆粒的主要來(lái)源是沒(méi)有污染控制設(shè)備而直接燃燒煤炭，此外還有使用劣質(zhì)油或者沒(méi)有安裝催化轉(zhuǎn)換器的汽油車排出的尾氣，以及相比汽油車排出更多顆粒物的柴油車(即使使用高品質(zhì)、硫含量相當(dāng)?shù)偷牟裼?。組成顆粒物第二部分的“二次無(wú)機(jī)氣溶膠”主要來(lái)源化學(xué)反應(yīng)。硫、氮氧化物經(jīng)過(guò)排放轉(zhuǎn)化成SO4、NH3和NH4，此外，在太陽(yáng)光的作用下，氮氧化物和一些因未燃燒完燃料而產(chǎn)生的非常微小的顆粒相互作用產(chǎn)生了臭氧。
從區(qū)域范圍來(lái)看，造成中國(guó)東部霧霾形成的主要來(lái)源是煤炭燃燒。在我看來(lái)，城市地區(qū)產(chǎn)生霧霾的主要原因也許是使用柴油機(jī)，特別是那些重型卡車和客車。據(jù)AutoChina(中汽國(guó)際)報(bào)道，中國(guó)重卡市場(chǎng)是美國(guó)的7倍，是歐洲的4倍。這是令人震驚的數(shù)據(jù)。每夜成千上萬(wàn)臺(tái)卡車進(jìn)入北京和其他一些大型城市運(yùn)送貨物。雖然中國(guó)已經(jīng)針對(duì)重型污染卡車出臺(tái)了新的排污標(biāo)準(zhǔn)，但是由于大多數(shù)的卡車都非常老舊，它們排放的氣體都是重度污染。
總之，造成中國(guó)城市重度霧霾的因素有很多，但主要是兩個(gè)——煤炭的持續(xù)增長(zhǎng)使用，同時(shí)使用過(guò)程中大多數(shù)沒(méi)有采用最先進(jìn)的污染控制技術(shù);大量的柴油汽車的運(yùn)作。單單抑制私家車的排放遠(yuǎn)不足解決霧霾問(wèn)題。
“為了能源安全，能源結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能反映國(guó)內(nèi)資源優(yōu)勢(shì)，然而環(huán)境污染相伴而來(lái)”
問(wèn)：您眼中中國(guó)能源結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是什么?
蒙哥馬利：中國(guó)能源組合結(jié)構(gòu)是獨(dú)一無(wú)二的。2012年，據(jù)美國(guó)能源信息管理局(EIA)研究顯示，中國(guó)能源結(jié)構(gòu)與同年全球能源機(jī)構(gòu)對(duì)比如下：
2011年以來(lái)，中國(guó)能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了一系列的變化：目前煤炭大約占能源結(jié)構(gòu)的66%，核電占總發(fā)電的2%，可再生能源超過(guò)了2%(未包括水電——記者注)。
中國(guó)如同經(jīng)合組織(OECD)里的大多數(shù)國(guó)家，化石燃料占能源使用總量的80%或者更多。但在其他國(guó)家，通常石油，或者天然氣(少數(shù)情況下)是支配因素。由于政府政策的干預(yù)，煤炭和石油在這些國(guó)家的使用占比在下降，天然氣正在逐步提高。然而，中國(guó)卻不同。煤炭是中國(guó)主要能源燃料并支配著整個(gè)國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)。雖然目前煤炭在全國(guó)能源結(jié)構(gòu)比例中有所下降，但由于能源消費(fèi)仍在增長(zhǎng)，煤炭實(shí)際使用量仍在持續(xù)增加。此外，中國(guó)在石油、天然氣和核電這些占比相對(duì)較小的能源上也是非常獨(dú)特的。雖然讓這些資源消費(fèi)達(dá)到與發(fā)達(dá)國(guó)家所占比例相同的情況是非常困難的，但確實(shí)每年都在增長(zhǎng)。2013年后期，中國(guó)超過(guò)了美國(guó)，成為世界最大的石油進(jìn)口國(guó)。到2014年底，這也許將成為持久性的現(xiàn)象。
中國(guó)引領(lǐng)全球可再生能源發(fā)展，特別是在風(fēng)電方面。雖然目前中國(guó)將提升的可再生能源規(guī)劃仍主要放在水力發(fā)電。
總的來(lái)說(shuō)，為了提高能源安全性，中國(guó)能源使用結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的反映出優(yōu)先使用國(guó)內(nèi)資源的優(yōu)勢(shì)。然而目前的困難是，煤炭產(chǎn)生的高污染以及其對(duì)中國(guó)人民健康的影響。這也同時(shí)造成社會(huì)安全問(wèn)題。
“如果說(shuō)污染控制是變革的主題，那么只有一件事是重點(diǎn)：盡可能地降低煤炭使用”
問(wèn)：在您看來(lái)，什么是“能源變革”?它的詳細(xì)內(nèi)涵應(yīng)該是什么?就中國(guó)能源來(lái)說(shuō)，有何不同的地方?中國(guó)能源變革的重點(diǎn)應(yīng)該是什么?
蒙哥馬利：這是一個(gè)非常大的問(wèn)題。“變革”可以被定義為很多不同的含義。比方說(shuō)它可以表示煤炭快速、大規(guī)模的被天然氣取代。從煤炭到天然氣燃燒，這將涉及到重新配置發(fā)電廠設(shè)施問(wèn)題。
此外，假如中國(guó)在“頁(yè)巖氣革命”中獲得成功，那這對(duì)能源變革將起到非常大的幫助。早期已經(jīng)勘測(cè)出中國(guó)地質(zhì)盆地(特別是四川盆地)蘊(yùn)藏著全球最大的頁(yè)巖氣資源。中國(guó)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)還在發(fā)展當(dāng)中，雖然還面臨著很多問(wèn)題，但從目前的進(jìn)度來(lái)看即將會(huì)有很大的成效。猶如美國(guó)，頁(yè)巖氣可能成為國(guó)內(nèi)資源，其發(fā)展可能將改變整個(gè)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)。
以上兩個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)將對(duì)環(huán)境排放物和污染產(chǎn)生巨大的改變(將降低超過(guò)50%)。此外，使用最先進(jìn)的核電技術(shù)(第三代及以上核電技術(shù))可能將進(jìn)一步提高核電效率。但滿足這些目標(biāo)需要花費(fèi)大量的成本，并且這也將對(duì)整個(gè)煤炭行業(yè)產(chǎn)生重大的影響。
在我看來(lái)，“變革”可能還關(guān)系著另外一層意思：嚴(yán)格遵守所有有關(guān)排污控制的法律法規(guī)，這里不僅僅針對(duì)電廠而言，工廠和企業(yè)也要嚴(yán)格遵守。期望完成該工作需要定期實(shí)地檢測(cè)，這是一項(xiàng)龐大的作業(yè)，但同時(shí)也增加了新的工作機(jī)會(huì)。這也將會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響，特別是對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)。
關(guān)于“變革”的第三層含義可能是打算讓中國(guó)使用最先進(jìn)的能源技術(shù)，讓能源生產(chǎn)和消費(fèi)效率都獲得巨大的提高。例如,使用最高效的渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，使用最先進(jìn)的柴油卡車，用天然氣作為燃料的卡車，使用節(jié)能家電以及節(jié)能供暖系統(tǒng)等等。采用智能電網(wǎng)技術(shù)是讓電力分配和使用獲得能源消費(fèi)方式“變革”主要手段。中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)已表示，到2020年建立一個(gè)全國(guó)智能電網(wǎng)�？紤]到中國(guó)已經(jīng)是全球最大的電力消費(fèi)國(guó)家，這些舉措以其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)已經(jīng)是一種“變革”了。
當(dāng)然，除了以上三種可能的解釋外，還有其他可能含義。中國(guó)能源變革應(yīng)該在某種程度上與石油有關(guān)。石油需求量會(huì)因?yàn)榇罅總鹘y(tǒng)汽車轉(zhuǎn)換成使用混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)車，以及其他可替代燃料卡車、商務(wù)客車，而急劇下降。同時(shí)，類似美國(guó)的情況，這也可能會(huì)連帶改變其他與石油相關(guān)的新的能源進(jìn)口需求量。
在中國(guó)能源環(huán)境下，如果說(shuō)污染控制是變革的主要主題，那么這里只有一件事是重點(diǎn)：盡可能的降低煤炭使用。對(duì)于這個(gè)觀點(diǎn)，我不僅僅是只針對(duì)中國(guó)情況而言，或者是只考慮人們的身體健康，這也是從全球氣候變化的角度考慮的結(jié)果。
“能源變革的關(guān)鍵，是要讓能源資源多元化”
問(wèn)：您認(rèn)為中國(guó)應(yīng)該規(guī)劃怎樣的能源變革時(shí)間表和路線圖?中國(guó)推進(jìn)能源變革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是什么?
蒙哥馬利：怎樣才能讓這場(chǎng)變革最好地完成使命，我也許不是最適合回答這個(gè)問(wèn)題的人。這里有很多方面需要考慮。在我看來(lái)，“變革”這一概念是指快速的、徹底的改變。這一概念在能源領(lǐng)域非常罕見(jiàn)。因?yàn)槟茉崔D(zhuǎn)變會(huì)涉及到科學(xué)技術(shù)、工藝流程、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等已經(jīng)深深融入社會(huì)的這些因素，因此轉(zhuǎn)變是需要很長(zhǎng)一段時(shí)間，通常需要幾十年。
能源變革的關(guān)鍵點(diǎn)，在回答之前的問(wèn)題中我已經(jīng)有提過(guò)，就是要讓能源資源多元化，擴(kuò)大除煤炭以外的能源種類。這將涉及到用其他能源(如天然氣、核電、水電、可再生能源)逐步地替換煤炭利用。此外，這些轉(zhuǎn)變還可能涉及到未來(lái)能源項(xiàng)目，如燃料電池技術(shù)和空間太陽(yáng)能技術(shù)等。此外，雖然這是中國(guó)提出的，但我想如果和其他國(guó)家合作去實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，成效會(huì)更好。比如，中國(guó)與其他國(guó)家共同合作建造出世界上第一個(gè)熱核反應(yīng)堆(ITER);或者是與日本宇航探索局(JAXA)共同探討和測(cè)試空間太陽(yáng)能技術(shù)。一個(gè)真實(shí)的能源電力世界會(huì)牽涉到很多不同的領(lǐng)域，這些領(lǐng)域有些直接與當(dāng)時(shí)能源環(huán)境有關(guān)，有些與不久的將來(lái)有關(guān)，有些更是會(huì)涉及到更久遠(yuǎn)的將來(lái)。
從中石化在重慶附近的石油示范區(qū)對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采成功的例子可以看出，如果中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采獲得重大的成效，這將會(huì)是中國(guó)在能源領(lǐng)域的一次重大變革(類似目前的美國(guó))。這將減少進(jìn)口費(fèi)用(目前占中國(guó)總消費(fèi)的三分之一)，并且很大程度上降低能源價(jià)格，由此也能更進(jìn)一步鼓勵(lì)大量使用頁(yè)巖氣，甚至可以出口。然而，從目前的狀況來(lái)看，中國(guó)主要依靠國(guó)內(nèi)的能源公司，有計(jì)劃地開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣。這很有可能會(huì)拖延整個(gè)能源變革的步伐，甚至在特定的時(shí)間里會(huì)限制變革成功的可能性。美國(guó)頁(yè)巖氣/油的開(kāi)發(fā)主要是依靠中小企業(yè)，而非大型的、綜合性的公司。在美國(guó)，競(jìng)爭(zhēng)激烈的石油和天然氣市場(chǎng)系統(tǒng)更適合在已被開(kāi)采的地區(qū)探測(cè)新能源。小型公司間的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)在開(kāi)發(fā)新技術(shù)、創(chuàng)造和申請(qǐng)新觀點(diǎn)、適應(yīng)不同的地理環(huán)境等方面更具靈活性。