按已探明可采剩余的化石能源和可經濟開發(fā)、利用的天然能源,我國百年累計約有6300億噸標煤,為消費能源5000億噸標煤的1.25倍以上。化石能源中只有煤是萬億噸級,其他都只有10億噸級。煤10345億噸,可得3500億噸標煤以上的成品煤,為消費能源5000億噸標煤的75%以上,且煤的伴生氣———煤層氣和衍生氣焦爐煤氣比石油、天然氣和核能多,都是優(yōu)質清潔能源。煤及其氣體構成百年不可替代的主體能源,不利用煤,中華民族將難于生存發(fā)展。石油和天然氣為20.4億噸和23900億立方米(當量石油23.9億噸),石油氣是天然氣的十分之一,核能約合20億千瓦(5000萬千瓦用40年)。油氣核能只能成為少量的補充能源。天然能源百年累計2500億噸標煤以上,為消費能源的50%以上。按百年累計,太陽能和地熱能可利用萬億噸級,風能和地表能(用熱泵交換的地溫、水溫、風溫等)千億噸級,其他百億噸級。利用程度決定于技術、經濟條件和使用對象,水能和風能技術成熟,經濟尚可行,分別達3億和5億千瓦,可用100年,相當于當前7億千瓦容量。地表能、淺層地熱能和太陽熱能可滿足供熱、制冷的需要,當前占能源消費總量的10%~15%,技術成熟,比較經濟。太陽能和深層地熱能電站投入大,隨國家和人民經濟水平的提高,擴大建設太陽能山上、荒漠電站和深層地熱電站將成為電力發(fā)展的主力。這樣,單位土地面積產生的能源比種植生物能源多,又不占可開墾土地,還可實現(xiàn)無污染。
煤及其氣體是一種基礎能源,可發(fā)電、制熱,制造氣體和液體燃料及化工產品。天然能源主要用作發(fā)電制熱,也可電解水成三次能源的氫氣,但能效低、成本高。天然能源多數品種受天氣變化而波動,穩(wěn)定性差,難能成為獨立的基礎能源。煤與天然能
源相匹配,可以達到需求和環(huán)境的平衡。
汽車燃料可利用當前廢棄的高硫低質煤(約占煤總儲量的近一半)和煤層氣、焦爐煤氣制造甲醇、二甲醚和氫氣(簡稱醇醚氫),能像石油一樣創(chuàng)百年汽車能源新時代。
現(xiàn)有能源“百年無憂”,就有充裕的時間研究第二個時代的能源。從當前勘探和研究的情況看,可燃冰和人造太陽能可能是未來有希望的大量能源。可燃冰是蘊藏在深海底凍土帶里的天然氣(甲烷)水化物。人造太陽能是海水中的氫同位素核聚變發(fā)電(稱人造太陽)。可燃冰是基礎能源,與人造太陽能相匹配,也可以達到需求和環(huán)境的平衡。第二個時代的能源,可利用千年。
汽車
不宜“與民爭食” 勿蹈“糧制乙醇”覆轍
糧食安全和能源安全是我國兩大基礎任務:一是“哺育健壯長壽的中華民族”,確保16億人口的營養(yǎng)水平的食物需要。二是確保能源持續(xù)安全,“能源百年無憂”。“民以食為天”,確保食物需要是比能源更重要的頭等大事。我國用占世界9%的耕地,解決了世界21%人口的溫飽,取得了巨大的成就。進入全面建設小康社會,還要達到中等發(fā)達和發(fā)達國家的水平,要從吃飽到吃得營養(yǎng)健康。因此,營養(yǎng)健康的食物需要量將不斷增長,糧食和食物安全的警鐘要始終長鳴。
當前我國糧食總產量還沒有恢復到1998年5億多噸的歷史最高水平,后來雖然推廣雜交稻谷(雜交水稻部分地區(qū)畝產由400公斤增長到800公斤)和改造中低產田提高了產量,但人口已由12.5億增加到13億人,并因過度開墾而退耕還林、還草、還水,人均糧食產量逐年下降,從412公斤下降到2003年的334公斤。盡管2007年恢復到379公斤,但糧食仍有缺口,雖只差幾個百分點,但影響到幾千萬人的吃飯問題。
另外,種出來的生物質能源從種植到制造要耗能(制造1噸乙醇用1噸煤,1噸煤可制造半噸多甲醇)和污染,成本很高,缺乏競爭力,補貼不能持久,也不公平,國內外對其得失有爭議。糞便、垃圾和多余秸稈等生產沼氣、發(fā)電等,就地生產、就地使用,經濟合理,但種出來的生物質能源不可能成為汽車的大量長期燃料,汽車不宜“與民爭食”,我們必須避免重蹈“糧制乙醇”的覆轍。
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