今日推荐《困局与突破——倪维斗院士谈能源战略》一书。这是倪维斗院士在能源战略方面研究成果的一本合集。
倪维斗院士是研究热能动力出身,1999年被评为中国工程院院士。个人简介可以在网上轻松找到,不在此赘述。通览全书,可以深切地感受到倪老实事求是、踏实严谨的科研作风,以及积极向上、乐观开朗的生活态度,大为受益!
书中的大部分内容都是已出版的文章或访谈,书只是一部合集,因此想进一步阅读的朋友可以上网搜到目录,并在网上找到对应文章。当然,书的手感也不错,想仔细通读并收藏的可以买一册,是一本好书。
倪老的观点在书中十分明确,言语犀利,对于大规模可再生能源的发展并非人云亦云。他讲求实事求是地看待各种能源,能量密度高的要集中利用,能量密度低的就要分散利用,在正确的地方用正确的方式利用正确的能源。对于风电和光伏的发展,我国已经出现了些问题,根源在于没有实事求是,而是运动式的发展。
对于煤炭发电领域,倪老如数家珍。煤炭在我国仍将长时间保持主要能源的地位,预计从现在到2050年,我国还要用掉1000亿吨煤炭,全部烧掉要产生2000亿吨以上的二氧化碳(对比:我国现在每年约用煤35亿吨,排放80亿吨二氧化碳。如此已经承受世界很大的压力)。如何用好这1000亿吨煤炭是不容回避和无法逃避的问题。
倪老从自身专业出发,推荐IGCC和煤化工技术耦合的能源系统(即IGCC多联产)是解决这1000亿吨煤炭消费问题的最佳途径,并以此为研究的重点方向。有兴趣的朋友可以搜索《煤的协同利用及和其他能源的协同是低碳发展的关键》一文,或点击本文最下面的“阅读原文”。(链接中并非全部原文,但大致内容都有)
最后摘录书中小编看了很有感触的两段话,希望各位朋友能对本书略见一斑。
摘自《有关我国节能的几个战略指导思想》
从整个能源系统看,系统集成和调度运行存在诸多不合理之处
不合理现象一:先进技术低效使用,“大马拉小车”
以发电行业最先进的超临界和超超临界机组为例,其满负荷运行时的发电效率一般在42~45%,远高于目前的平均水平36~37%。然而,我国很多大型机组(300~600MW),包括超临界和超超临界机组,经常处于部分负荷状态运行,导致技术效率的优势难以发挥。
近年来实施的“上大压下”政策固然提高了发电行业的平均效率。但随着电力需求的变化,电网负荷的峰谷差越来越大,原本可由小机组承担的“调峰”工作则更依赖于大型机组进行,导致了“大马拉小车”的现象。
不合理现象二:高品位能源低品位利用,低品位能源高品位利用
化石燃料热值品位较高,可以产生1400℃高温,但根据室内空调运行需求,冬天将室温提高20℃,夏天降低5~10℃(相对于外界温度)。大量高品位的化石燃料通过燃烧、传热、发电、远距离输送,只剩下一小部分能源成为终端空调使用的电力,然后用于5~20℃的温度调节。
又如秸秆发电。秸秆高度分散性和运输困难,适宜分布式就地利用。且这类电站单位容量投资大(常规电站1倍以上),热效率偏低(30%以下),而产生的电量也有限。相反,农民不得不将煤用于采暖和炊事,带来较低的效率和严重的污染。特别是面对我国人均耕地面积小(人均1/15hm2)的基本国情,秸秆应首先满足广大农民采暖和炊事的需求,以及中小城镇的工业锅炉。
不合理现象三:某些先进技术比旧技术更耗能
在建筑能耗方面任何一种新技术的推广应用,必须进行全生命周期分析,有不少例子,似乎是新技术,但最终结果是能耗更大!如现代化办公大楼的中央空调和分体式空调的使用。中央空调可以采用最先进、最高性能的空调系统,然而它实行的是全时间、全空间的运行模式。实际上,楼内各房间的使用时间是间歇性的、在空间上是局部的,从整栋大楼的建筑能耗总量来看,中央空调反而比分体式空调耗能高得多。
不合理现象四:可再生能源并不真正“可再生
近年来争论比较多的发展粮食乙醇,对其要从全生命周期能量转换(与此相关的是全生命周期CO2排放)、土地利用(单位土地的产出)、水的利用等多角度来衡量是否是真正的可再生能源,不是原料可再生就是真正的可再生能源。譬如说用玉米做乙醇,翻地、施肥、收割、运输、加热、发酵、脱水等都需要外来能量的输入,因此,就必须把玉米从种植、运输、加工等环节的耗能都考虑到全生命周期的能耗中去。
不合理现象五:量大面广、分散式的终端设备能效长期不受重视
以汽车为例,车身轻量化、柴油化、电力化等能够显著提高能效的技术措施长期不受关注,而有些被炒作的技术却受到国外的误导,耗费了大量的人力、物力和财力。
摘自《最大的安慰是培养出了很多优秀学生》
——访清华大学教授、中国工程院院士倪维斗
倪维斗:我个人的兴趣和大家差不多,看书、和年轻人交往、体育锻炼。清华大学每次新生入学和老师要座谈,谈谈我们专业是干什么的。都是年轻人,都是刚中学毕业考上清华,座谈以后我总是建议他们从30个人里头挑一个人和我掰腕子。我一直都是第一,不过现在我不掰了,主要是因为骨头不行了,即使肌肉还有一点力,骨头脆了。总的来说,我一直是比较喜欢运动的。原来清华有个体育教授叫马约翰,是非常有名的体育老师。我入学的时候他已经是老头了,但是冬天穿得很少,就一件毛背心和灯笼裤。他经常给我们做报告说,“年轻人就是要动!不动就生锈了,我最讨厌年轻人走在路上一晃一悠的,慢慢腾腾的。年轻人走路要快!”他又说,“如果我在后面骑车你在前面慢慢走,我就撞你!”。他还提倡我们洗冷水澡。他说如果你下午四点半跑步,跑上了三千米出汗后去淋浴,开始先用热水洗,最后一下把热水全关掉,换成全部凉水,喷洒一下,这样对身体特别好。热水洗的时候毛孔张开,很多蒸汽被包在毛孔里,用冷水一激毛孔收缩了,蒸汽还会留在里头。身体就会感到很暖和、很舒服,对血液流动有好处。这个就叫“马约翰洗澡法”吧,我已经保持了差不多二、三十年。
我原来每天早起跑步三千米,后来膝盖好像有点问题就不跑了。平时走路锻炼身体,夏天游泳。荒岛那边现在有一个游泳池,叫西湖游泳池。夏天我差不多每天都去。原来每天游一千多米,现在是改成八百米左右,下去以后就游,不休息,这挺好。我跟人开玩笑说:“我有非常好的锻炼条件。我有一个非常大的私家花园。私家花园有五十亩这么大。有的朋友问:“你哪有这么大的私家花园?”我说:“就在近春园,就是那个荒岛,我每天去。六点多一点,一个人都没有。我要大声嚷嚷也可以,我要大声歌唱也可以,要跳也可以,要跑也可以,相当于私家花园嘛,对不对?我还不需要派人去修剪和打扫。这么大的‘私家花园’,应该好好享受。”清华的游泳池人少的时候一个大游泳池就几个人,随便游,所以说我还有一个非常大的‘私家游泳池’,这也是一种心态。学校有这么好的条件,加上马约翰给我们打了底子,运动成为我的一种终生爱好。运动能锻炼体魄、锻炼意志,我还是很有感受的,到现在身体还不错。我当时也不是运动员,连二级运动员也算不上。但是,能跑能跳喜欢活动,一直延续到现在。跟同学一起出去,爬山不要太高的话可以,一起游泳可以,一起聊天也很愿意。有的时候有机会就看一点书,现在能看书的时间太少了,需要看的其它材料太多。