文/倪維斗
能源問題和環(huán)境問題是人類可持續(xù)發(fā)展的永恒課題。世界人口總量已突破70億,并將很快達(dá)到90億,科技發(fā)展和人口增長都對能源產(chǎn)生更大的需求。比起能源有限的問題,我更擔(dān)心地球環(huán)境容量的問題。
常有人問能源資源被完全開采之后怎么辦?我的觀點是:能源在因利用而減少的同時,也處于不斷被發(fā)現(xiàn)的過程中。真正瀕臨枯竭的是環(huán)境容量。人類在消耗光煤、石油、天然氣等能源資源之前,首先會消耗光地球的環(huán)境資源。
現(xiàn)在的霧霾問題就是環(huán)境容量不足的結(jié)果。城市大氣細(xì)顆粒物PM2.5是霧霾的主要來源,分一次粒子和二次粒子。工業(yè)、建筑、交通、電力、其他生產(chǎn)和生活活動以及天然源排放的形成一次粒子。在光化學(xué)作用下,由氣體向顆粒物轉(zhuǎn)化而形成二次顆粒物。研究發(fā)現(xiàn),重污染天氣主要是二次形成的顆粒物,重污染時二次粒子占50%~80%,在PM2.5中的比例明顯增加,正常的大氣環(huán)境無法帶走這些多余的顆粒物,于是形成嚴(yán)重霧霾。
二次形成的顆粒物來源于燃煤和汽車燃油燃燒產(chǎn)生的氮氧化物等一次粒子。我國的能源結(jié)構(gòu)中70%以上依靠煤,煤在燃燒過程中產(chǎn)生很多污染物,除了二氧化碳,還有二氧化硫、氧化氮、汞和其他重金屬,這對大氣的污染非常嚴(yán)重。提高能源效率一方面減緩環(huán)境容量,另一方面還可以節(jié)省能源。在能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)無法大規(guī)模調(diào)整的現(xiàn)實狀況下,怎樣加大煤的利用效率就成為一個重要的問題。
中國未來的能源格局是:到2050年,可再生能源、核電和天然氣大規(guī)模開發(fā),煤占能源總量的40%左右,雖然比例縮小,但中國能源選擇不得不以煤為主,因此清潔使用煤炭成為關(guān)鍵。未來煤使用的途徑主要是氣化、凈化、多聯(lián)產(chǎn),產(chǎn)生電、化工產(chǎn)品和液體燃料,這種利用方式比較清潔,效率比直接燃燒和單獨生產(chǎn)也會提高10%左右。我認(rèn)為,煤的清潔高效利用是解決我國能源問題和環(huán)境問題的核心。