“碳減排”這個過去中國人很少接觸到的詞語如今像一座大山橫亙在中國經濟發展的快車道上，壓迫著經濟增長的大動脈。如何實現“低碳”發展正在成為全民話題。

日前，能源研究領域著名學者，清華大學倪維斗院士、西安交通大學陶文銓院士和北京工業大學教授馬重芳，在同《科學時報》記者談到“低碳”話題時一致認為，節能是最干凈、最便宜的能源，是低碳發展的第一戰略。

建立能源消費總量控制概念

在上世紀七八十年代一度盛行的“地大物博”的樂觀情緒，曾經被中科院國情研究小組的一號國情研究報告《生存與發展》當頭棒喝。

20年前的這份報告首次提出中國現代化過程將面臨人口“三大高峰”、資源緊缺、環境惡化等多重挑戰，應堅持“持久戰”的戰略思想，實行低度消耗資源的生產方式和適度消費的生活方式，實施保證生存和可持續發展戰略。

這樣的觀念置于時下，尤其顯示出它的戰略遠見和厚重的警示意義。

“長期以來，中國都以盡量滿足需求為基本出發點。但這樣的觀點是有問題的。”倪維斗指出，本世紀初國家設定的2020年使用30億噸標準煤的總量目標現已達到，2020年估計達到50億噸，大大超標；2009年中國進口石油近2億噸，對外依存度超過了50%，并且還有上升趨勢。

倪維斗認為：“當今社會不科學、不合理的需求量太大，中國必須建立起總量控制概念，不能無限制地滿足需求，尤其不能不計成本地追求GDP。”

“中國的發展到底要用多少煤？要用多少油？各種資源都大量進口肯定是不行的，將來會出政治、經濟問題。”倪維斗認為，應按照中國自身的資源情況進行估算，設定資源總量的天花板，在這個總量的框架下計算每年能夠用多少，并限制使用量，而不是為了GDP毫無限制地投資、建設。

有觀點認為中國正處在一個加快提升經濟實力的戰略崛起期，這一階段的資源能源的大量消耗是合理的。倪維斗提出質疑：提升的是否是可持續的經濟實力？他舉例說，我國的風力發電發展很快，從2006年開始每年的裝機容量都能翻番，但并網發電量極低，且核心技術并不掌握。

從理論高度重新認識節能的重要性

在國際碳減排壓力與國內經濟增長的雙重壓力下，中國的能源問題，走到了一個必須確定未來戰略方向的交叉路口。在多條“看起來很美”的可行路徑中，北京工業大學教授馬重芳始終強調：節能、節能、節能！

對于發展可再生能源，馬重芳表示支持，但是他認為，從中國的實際出發，可再生能源在現有能源結構中占有的絕對比例太少了，在短時期內不可能發揮大作用。

國際上稱節能為煤炭、石油、可再生能源、核能之后的第五能源。有人將節能稱為“負瓦特”革命，即減少瓦特的革命。

節能優先，已然被作為國策為中國的能源決策定下了基調。可是節能這場革命究竟能在中國掀起多大的風暴？

馬重芳認為，這之間有一個重大的認識問題需要厘清——“必須提高到理論高度來重新認識節能的重要性。”在他看來，如何改變傳統的能源利用方式，如何挖掘節能的潛質與空間，絕不僅僅是人們理解的一般意義上的技術和管理的問題。

節能的基礎科學問題有哪些？熱能傳遞的規律是什么？熱能強化涉及哪些基礎理論問題？等等。馬重芳認為，相對于節能優先的國策，之前人們對這些理論問題，注意得太不夠了，投入得太不夠了。

在他看來，能源問題的關鍵在于“熱功轉換”，這四個字也是中國節能問題的本質。

人類社會對于能源利用的主要方式，通常是化石燃料燃燒后產生熱能，通過熱功轉換，進而成為機械能或者電能，由此形成驅動力，支撐人類各種經濟社會活動。

在現階段人類社會中，無須熱功轉換的動力體系很少。僅存在光伏電池、燃料電池和溫差熱發電這三種技術體系。“這三項技術盡管都具有很高的創新性。但現階段依然存在著技術路線難以把握的問題。”馬重芳認為，“一旦仔細討論這些技術的路線圖和時間表，恐怕它們就站不住腳了。”

熱功轉換基于熱力學第二定律，溫度越高，溫差越大，熱功轉換效率就越高。目前人類社會可以普遍實現的熱功轉換的效率是30%~40%，大部分未能得到利用而白白浪費掉了。提高熱功轉換效率，將是巨大的節能潛力之所在，也將是低碳能源技術發展的一項重大挑戰。

“人類僅僅滿足于30%~40%，甚至只有20%的熱功轉換效率，這是極不合理的。”馬重芳說，“提高熱功轉換效率就是要把單一熱力循環變成復合循環。而我們要將近300年的單一熱力循環格局打破，在理論和技術上作重大創新。留給我們的時間很有限，這是一個非常重大的任務。”

節能應有國家層面的統籌安排

如果按照匯率折算，2006年我國單位GDP的能耗，分別是世界平均的2.5倍和日本的7.2倍。冶金、化工等一些重要的工業設施，耗能高于發達國家水平。陶文銓在接受《科學時報》記者采訪時說道。

“因此，中國的二氧化碳減排要結合國情和能源結構特點制定策略。”陶文銓指出，在提高能源終端利用效率方面有很大的空間，這還不包括減少發電輸電過程中的能源損耗的潛力。

陶文銓認為，在實現低碳發展過程中，提高能源利用效率應置于優先地位。“發電、傳輸一直到終端利用，都要提高能效。政府要帶頭做好。這是一件雙贏的事，既提高了能源效率，減少了碳排放，而且還能直接減輕溫室效應，對生態環境有利。”

“大力發展可再生能源，這是大家的共識，但是究竟哪種應該優先發展，存在很多爭議。”陶文銓說，值得注意的是，每個專家在發表意見時，都愿意強調自己所從事領域的優勢，這幾乎是普遍現象，但是在國家層面制定包括發展可再生能源在內的低碳能源發展戰略時，必須統一考慮，統籌安排。

對于碳捕集與封存（CCS）技術，陶文銓也從能效的角度談了自己的看法。這種技術實施的成本很高，在實施過程中要消耗很多能量，使電廠的實際效率顯著降低，“有資料顯示，電廠熱效率會降低5~10個百分點，發電效率降低1個百分點就是不得了的事情。”不過，陶文銓贊成CCS技術的研發和示范，他還提到，美國普林斯頓大學土木與環境工程系的幾位教授曾經對中國9個大型煤制氨的企業進行了CCS可行性分析。這件事情本來是中國自己應該做的，開展CCS的研究為未來作好技術儲備，同時在國際合作中也有話語權。

在陶文銓看來，節能戰略離不開企業。雖然節能被列為國策，但實施得并不好，主要是企業的積極性不高。國家應該有統一的政策安排，確立標準，應強制執行。

另外他提到，在節能的科學研究方面，國家應該確定優先資助領域。首當其沖的是摸清能源從生產到利用的全生命周期，各個環節都有哪些基本的科學問題，全面了解各個環節的節能潛力、成本和效益。鑒于中國節能潛力巨大，陶文銓建議應高度重視傳統能源利用過程中的科研資助。

陶文銓認為，節能領域的產學研扣子一旦打開，前景會非常好。一方面，研究機構研發實力較強，要重視產學研結合，與技術應用的終端企業緊密結合。“尤其要重視與民營企業的結合，它的體制靈活，效率很高，更注重產學研結合的實際效果。”另一方面，國家對于企業研發、利用先進減排技術應該提供優惠的財稅政策，鼓勵企業減排。

在采訪中，陶文銓與馬重芳不約而同地提到了已故的著名工程熱物理學家吳仲華院士。早在1980年8月14日中央書記處舉辦的科學技術知識講座報告中，吳仲華就預見性地提出了“依靠科學技術解決中國能源問題”的理論。

陶文銓強調，應重視吳仲華先生基于能的綜合梯級利用的科學用能思想。人們熟知的“分配得當、各得其所”、“溫度對口、階梯利用”的原則，能夠形象地說明科學節能的策略安排。吳仲華從能量轉化的基本定律出發，認為應“總體綜合利用好各級能源，以取得更好的總效果，而不僅僅著眼于提高單一的設備或工藝的能源利用率”。

馬重芳介紹，在能源配置上，還有一個重要的原則就是：“能夠使用一次能源解決的，盡量不要使用二次能源；能夠利用廢棄能源的，就不要使用優質能源。”他說：“不要用高品位的能源，干低品位的事情。只有根據能源的品位，實現‘溫度對口、階梯利用’，盡力擴大對于溫度的利用范圍，將高品位的能源滿足高端的需求，將低品位的能源滿足低端的需求。只有如此，才能切實有效利用能源，提高能源綜合利用率。”

四個層次制度安排實現節能

倪維斗認為，節能戰略應該包括四個層次的制度安排。

首先是技術節能。倪維斗指出，目前我國工業界的節能方案和節能技術其實都有，關鍵是積極性不足。他說：“我了解的很多企業如果領導比較積極，節能的事情就開展起來了，如果領導不積極就做不起來。于是企業節能這么件大事最后好像僅僅取決于某些個人的積極性而沒有一套政策來驅使。”

其次是系統節能。倪維斗表示如何讓每件東西發揮最大的效用很有講究，現在存在很多高能低用的情況。“比如前段時間秸稈發電很熱。我堅決發對。中國是小農經濟，每戶人家有多少秸稈能燒？費勁收起來，建設和運輸很花錢，只能發一點電，根本不劃算。但是這種風在中國一陣陣地刮，合理的系統配置很成問題。”

天然氣是一種高效的能源。目前，從國外引進天然氣的呼聲很高，煤制天然氣也方興未艾。不過，倪維斗卻指出，其實我國并沒有解決天然氣最佳利用的問題。他表示，天然氣是氫碳比最高、質量最好的能源，但現在卻相當一部分用于城市居民采暖等民用方向，從熱力學角度來說是最高級的能源被最低級地利用了。應梯級考慮，建立一套高能高用、中能中用、低能低用的能源利用體系。

第三，體制節能。倪維斗再次將矛頭指向了“唯GDP論”，他說，現在各地都以GDP為第一要務的政策導向使得各地建設中沒有把能耗和效率放在第一位，體制問題導致產能過剩、重復建設的情況大量出現。

2009年底，國家發改委對幾大行業提出產能過剩的預警。如2008年我國風電裝機達到1200萬千瓦，實際發電量僅有120億度。“現在各地搞風電也不管能否并網，都先建起來，把風能資源‘圈’在自家名下，把GDP拉上去再說。”倪維斗表示，我國的很多風電場都建在西北地區，電網薄弱，要并網，需要建設大量火電站用于熱備用，實際上非常耗能。

針對目前拉動經濟最快的基礎建設和房地產，倪維斗指出，雖然經濟拉動了，但能耗也加大了。他表示，現在我國調整產業結構、減少耗能工業至關重要。

另外，社會節能也是節能降耗的一大途徑。根據倪維斗的調查統計，同一棟樓中50戶家庭的耗能能相差五六倍。“這就是生活習慣和節能意識的問題”，倪維斗舉例說，目前社會上已經形成了一種為求舒服、不計能源消耗的生活態度和生活習慣，從普通老百姓到各地官員都是如此，各種層出不窮的“形象工程”就是最好的例證。倪維斗希望社會上能多有一些低碳教育，改變這種生活態度。在行動上，從中央到地方，各級官員必須首先帶頭，不然的話，只停留在一般的號召上，是沒有公信力的。