可再生的尴尬

2007年7月2日，英国BP公司公布了一年一度的《BP世界能源统计报告》。2006年全球石油探明储量1645亿吨，尽管比2005年减少了1.7亿吨，但仍比1996年增加了217亿吨，全球石油的储产比（储量/产量比率）继续维持在40年以上。天然气探明储量也有所增加，储产比为63.3年；煤炭为147年。

最近，一些勘探开发技术的进步，使能源供应前景越发看好。石油开采技术的进步使石油的平均采收率将从目前的30％，提高到50％，这意味着甚至已经报废的油田都可能成为新的资源。而最近深层天然气资源开发在全球都有所突破，美国最近对页岩气进行的商业开发，将可能使其天然气资源倍增。而中国在四川普光地区加大了钻探深度，在周边地区发现了大量的天然气资源，这可能改变中国对天然气资源地质储量的传统判断。显而易见，媒体们几年来对于“能源危机”的预报不够精确。然而，这些不够精确误报，确使我们陷入颇为尴尬的境地。

几年来，出于对能源资源的担忧，使我们几乎陷入了茫然，甚至有意无意地希望利用一次“大跃进”式运动来解决能源资源的“瓶颈”问题。我们忽略了一个至关重要的问题，解决能源问题首先必须遵循能源科学的基本规律。对于能源科学而言，“熵定律”是至高无上的，实际上无论天文学家、物理学家，还是能源经济学家都视“熵定律”为宇宙最高定律。所谓“熵定律”就是热力学第二定律，它指出了能量、资源、时间、空间的基本方向——从有序到无序。人们知道，一杯热水可以自己变凉，能量是守恒的，那么热到哪里去了？热量自动从高温向低温散去，高温的热可以沏茶，而散入环境中的热量将毫无用处。凉水会自动变热吗？不会，除非你再去加温，而你加温热水所付出的能量一定大于你获得的能量。人类希望获得有序的能量，必然以更多的无序能量作为代价。或者说有用的资源或能量，是以更多的资源浪费或无用能量最为代价的，也就是说我们不可能获得任何一种没有代价的资源或能源，而且代价必然高于所得。区别也许是我们还不知道这些“代价”是什么或意味着什么？或者我们目前可以容忍这些代价。

这是一个世界观问题，而恰恰因为我们没有树立这样一个科学的发展观。所以，我们总是不得不为我们在错误方向上的努力，成倍支付更多的代价。在替代能源问题上，我们正在面临这样的尴尬。，比如煤变油。为了应对所谓的石油危机，我们计划利用较为丰富的煤炭资源来替代石油。典型煤炭的化学方程式为：C135H96O9NS，而石油为C5H12~C36H74，对比后我们会发现将煤转换石油需要增加大量的氢。而为了加氢需要将更多的煤炭气化并加入水蒸汽转化为H2和CO2，这一过程不仅需要消耗大量煤炭，而且还需要消耗大量水资源，并制造更多的温室气体。尽管各地政府和企业对于发展煤变油的热情空前高涨，中央政府也必须给他们当头一盆冷水。

近日，温家宝总理对水源污染、中国商品妖魔化、房价上涨和猪肉价格上问题十分忧心，而猪肉食品价格快速上涨与最近中国各地和全球大上乙醇工业不无关系。国际油价的攀升，使许多人认为应该增加乙醇生产来平抑油价，而一些企业认为生产乙醇有利可图。目前，国际上生产乙醇在热带地区主要依靠甘蔗，而更多的是利用玉米，结果造成全球性饲料涨价。

根据吉林省的一份研究报告显示，目前生产1吨玉米需消耗水资源1250立方米。另有研究报告统计，平均3.5吨玉米转换1吨乙醇，考虑到乙醇的热值仅为汽油的60％，则至少5.8吨玉米才能制造相当1吨汽油能源当量。大约需要7.8亩耕地，225公斤氮肥，130公斤磷肥，55公斤钾肥和5.5公斤硫酸锌，还有喷施农药，最后要消耗7250立方米水资源。

2007年“世界水日”，水利部副部长胡四一表示，中国目前人均水资源量仅2200立方米左右，而由于人口的增长，预计到2030年中国人均水资源将降至1800立方米以下。而中国目前的人均耕地，只有1.41亩。清华大学教授，中国工程院倪维斗院士说，不要一听是可再生能源就认为是好的不得了，要好好分析以下，这个“可再生能源”的实际可再生系数到底是多少。生产乙醇为替代1吨汽油；需要消耗燃油去播种、收割和运输；制造氮肥、磷肥、钾肥、农药都需要能源，特别是氮肥主要依靠石油天然气生产；扬水抽水还要消耗电力；最后猪没有饲料吃，人没有肉吃，这样的可再生能源的可再生系数恐怕几乎为零。

令人尴尬的不光是替代燃料，许多被媒体广泛推崇，妇孺皆知的可再生能源也存在同样的哭笑不得尴尬。制造太阳能光伏发电的元件是从地球上最多的元素——硅提纯的，工业硅每生产1吨耗电1万度，而生产多晶硅和单晶硅每1吨耗电25万度，还需要消耗水3000多个立方。然后还要送到德国、日本去提纯到99.9999%的纯度，然后还要切片，然后还要封装，然后还会生产大量废水、废液，如生产1吨多晶硅会有三氯氢硅3.5吨、四氯化硅4.5吨废液产生，而未经处理回收的三氯氢硅、四氯化硅是一种有毒的液体，环境污染极为严重。许多太阳能光伏电池在安装10年内也许根本没有实际的节能减排意义，仅仅是一种能耗污染跨时空地域的转移，
而10年以后当它可能发挥节能减排作用了，可是这块光电池还是不是在使用？谁能说不清。

秸秆发电同样存在一些类似问题，本来秸秆是一种分散的资源，分散的资源本应该分散利用，即便要集中利用也应该首先千方百计依靠现有设施。本来这些农业秸秆可以给就近的电厂、锅炉与煤搀烧，或在电厂内建设一个辅助系统来气化利用秸秆，造价低，成本低，系统是现成的。但是不知道为什么我们非要在各地另外建设专门的秸秆发电厂，每个电厂的规模通常只有2.4万千瓦，发电效率非常之低，实际上也不得不搀烧一部分煤炭。而即便这样小的秸秆电厂收集半径也超过了50公里，最近一些秸秆电厂要求国家将给予生物发电的电价再度提高，理由是收购半径已经扩大到100公里以上，而这些生物发电厂的电价已经是当地脱硫电价再加0.25元/kWh了。一些地方为了保障秸秆电厂的燃料供应，层层下任务，最后害得农民本来可以烧一些秸秆做饭采暖，现在要将秸秆卖给电厂，自己再去买煤来烧。农民的炉灶效率极低，最终的结果将是消耗了更多的化石能源，制造了更多的温室气体，同时增加了大家更多的电费负担。

这样的尴尬比比皆是，也不仅在中国，全世界到处都可以看见这样的例子。这几天，美国前副总统戈尔正在组织全球演唱会，为警示世人关注环境变化问题。他曾拍摄了一步著名的纪录片《难以忽视的真相（An Inconvenient Truth：I Need to Wake Up）》，宣传他的环保理念，关切气候变化，号召人们立即行动起来共同面对气候变化危机。这部影片荣获两项奥斯卡大奖，戈尔副总统也赢得了世人的尊敬。

然而2月28日美联社将其得到的戈尔家庭的电费账单公之于众，从2006年2月3日至2007年1月5日不足一年时间内，戈尔一家共计用掉19.1万度电。而所在城市一般家庭每年平均用电约为1.56万度，而一般美国家庭全年平均用电约1.07万度，而一个中国普通家庭一年消耗不过1000～2000度电。然而电力服务公司发言人证实，戈尔从2006年11月起开始每月多花费432美元用于购买“绿色能源”，而且戈尔家正进行太阳能改造工程。尽管戈尔为减少耗电量已经做出了诸如使用节能灯泡和太阳能等努力，但他一家消耗的能源实在超乎想象。我们并不怀疑戈尔副总统的良好初衷，或许他认为他家的能源来自“可再生能源”，可以无所节制地消耗，但是热力学第二定律告诉我们获得世界上任何一种能源，无论是化石能源，还是可再生能源都将存在环境和资源的代价。

我们批评一些政府部门和企业陷入了“替代能源”和“可再生能源”的误区，并非认为我们可以无节制地利用化石能源。我们应该使用哪些经济技术更可行的可再生能源，需要我们建立一个科学的评价体系，对各种可再生能源、新能源、替代能源和节能技术进行评估，从更高的高度研究它们存在的环境、资源和经济代价。倪维斗院士曾有一句广为流传的名言：也许还没有等到地球能源耗尽，人类已经因为环境的变化而不复存在。

解决能源环境问题的根本途径，其实最关键的不是“替代”，而是节约，而节约的关键是提高现有能源的综合利用效率，更加科学地利用能源，尽可能将环境、资源和经济代价降至最低，这就需要大家从根本上转变世界观。否则，我们就会昨天支持“煤变油”，今天限制“煤变油”；明天鼓励造“乙醇”，后天再限制发展“乙醇”。不能科学的看清这些问题，我们的政策多变的尴尬，反而可能成为一种可再生的资源。