中国太阳能发电网2011年3月4日北京:全国政协十一届四次会议期间,全国政协常委通威集团董事局主席刘汉元先生以“为我国和平崛起营造良好内外部环境”、“加快新能源产业发展 支撑我国和平崛起”的提案和大会发言,进一步阐述太阳能光伏产业对构建我国甚至世界能源战略安全的重要意义,建议按照国际的发展期望和准则,加快建设我国西部新能源基地,确保我国经济可持续发展,在世界面前展现出中国作为一个负责任全球大国应有的道义和责任感。
刘汉元常委谈到,2010年,我国以近3万亿美元的外汇储备成为世界第一大贸易体、以近39.8万亿元人民币的经济总量成为世界第二大经济体,中国的和平崛起势不可挡,发展步伐进一步加快。但在全球经济一体化背景和国际政治、经济格局多级化趋势下,中国经济发展表现出来的强劲势头,以及由此可能导致的世界性秩序重构,已让国际社会尤其是西方发达国家高度警惕,并以气候、环境、汇率、资源等各种全球性问题,质疑和渲染中国军事、政治、能源、粮食、人口等各种威胁,给我国经济发展与和平崛起带来异常复杂的国际环境。2009年哥本哈根气候谈判大会上,美国为首的欧美发达国家以二氧化碳排放为由,带头向中国发难,并以此作为钳制中国经济发展,甚至激化国家间矛盾的重要武器。2011年初,新加坡内阁资政李光耀指出,“美国虽是一个霸权,但它却是柔和的,然而当中国强大时,当我们做了一些他们不喜欢的事情时,他们就说‘你让13亿人民不高兴’。如果我们不高兴呢?你知道那只是让几百万人不高兴而已。”英国女王此间也指出,“中国的崛起令人惊叹,但西方社会不清楚的是,中国将以什么样的姿态来崛起?中国崛起之后对世界有什么影响?”类似这些疑问,典型地代表了西方世界对中国崛起的高度警惕和普遍长期担心。
他进一步指出,中国的和平崛起不可逆转,在此过程中,经济增长必然相伴能源消耗增长,我国比世界上任何国家都更需迫切解决能源问题,以及自身的安全供应和安全生产问题;也比任何国家面临着更大的国家责任和国际道义压力。中国如果拿不出切实可行的能源需求解决方案,要么未来20年后经济发展不可持续,要么中国和平崛起的国际道义形象不可持续,更不能让国际社会认同和接受中国的崛起。从内部看,我国正处于重要的发展临界点,2010年煤炭净进口达1.46亿吨,煤炭消耗总量达30亿吨;未来15-20年,如果我国GDP再翻两番,将消耗相当于今天近3倍的煤炭量,达到近100亿吨;而作为能源结构中占比近20%、增长最快的石油,2010年我国石油消费总量为4.49亿吨,其中进口2.39亿吨,进口依存度达55%,不久将超过美国成为世界最大的石油消耗国。逐年攀升的巨量煤炭消耗、过高的原油进口依存度,事关我国及全世界、全人类的能源供应,能源安全问题已刻不容缓,能源的可持续问题,已成为中国未来发展、中国和平崛起必须回答的首要战略问题。
对此,刘汉元常委说,从环境保护角度讲,化石能源消耗过程中以二氧化碳为主的温室气体排放,使气候不断恶化,进而引起地球生态环境发生巨变,全球来看,目前大气中的二氧化碳浓度已较工业革命前后上升了近40%,从约280ppm上升到了约390ppm,并到达几十、上百万年来的最高值。如果温室气体排放量按如此速度上升,未来50-100年时间里,全球气温将可能产生大范围波动,人类未来发展将面临重大生存危机,我们无法也不可能去验证其是否一定到来,但任由这种效应的持续推进,我们生存的环境将遭遇重大威胁。
所以,他认为,无论从全球经济可持续发展出发,还是从中国自身的根本利益、和平崛起的内在要求出发,我国都需要坚定发展新能源产业的决心,寻找并开发可持续发展的清洁能源,根本性地解决我国及世界能源危机和二氧化碳排放问题,这对于人均资源明显低于全球平均水平、经济快速发展、能源消耗迅速攀升的我国来讲,尤其具有十分重要的现实意义和深远的战略安全意义。面对经济发展对能源的需求,以及由此延伸到国家形象塑造、大国道义坚守等迫切需要解决的问题,我们都需要与世界各国一道,抢抓时代机遇,全力抢占太阳能光伏产业这全球新一轮经济发展的制高点,真正把新能源产业的动力释放出来,把大家的积极性调动起来,光伏产业必将以其巨大的发展空间和市场规模,成为全球未来经济发展的最大引擎,也必将推动我国率先迈入清洁能源时代,确保我国能源战略安全和社会、经济发展长治久安,中国的和平崛起也就有了重要支撑和途径。
刘汉元常委还提到,近30年我国的能源消耗总量相当于444.5亿吨标准煤,年均增幅5.5%,新世纪以来的10年,年均增速更达9.1%,2010年我国能源消耗总量达32.5亿吨标准煤,而每年全球消耗能源新增部分,我国占近四分之三,巨大的能源需求与我国有限的能源开采已形成尖锐矛盾。实际上,我国无论是开发大西部,还是中西部地区的崛起,很长时间都面临了诸多自然条件先天不足的瓶颈,但是,这些地区幅员辽阔、人烟稀少,光照时间长,太阳辐射强烈,是全球太阳能辐射资源最富集的地区之一。如果利用我国光热资源最丰富的西北部国土的1%,即约1亿亩包括西藏、新疆、青海、内蒙,和四川的甘孜、阿坝、凉山等我国西北部土地来发展太阳能光伏发电,就可以实现50亿吨到62.5亿吨标准煤的能源开发,相当于目前我国能源使用量的2倍左右,我国就基本能够解决未来的全部能源问题,就可以形成中国和平崛起的永续来源供应基地。从原理的角度,从科研的角度,从一个新兴产业展望的角度,这种实施途径的可行性和实现的可能性可达99%,这就需要我国在新能源发展问题上敢于打破旧观念,进一步实现政策制度的大胆革新,并超常规大步前进。
最后,他指出,在地球环境日益恶化、国际社会不断指责中国的今天,按照国际的发展期望和准则寻找新的可持续发展方式,加大投入,加快速度,大力发展以太阳能光伏为主导的新能源产业,不仅对国家能源部署和经济可持续发展有重大贡献,还能充分体现我们的泱泱大国风范,在世界面前展现出中国作为一个负责任全球大国应有的道义和责任感,也能让多数国家意识到我国在国际政治、经济秩序重构中的分量和地位。中国的发展必须建立在对世界秩序尊重的基础上,向世界清楚地展示我们未来的发展期望和战略定位,展示中国面对世界的基本态度,包括对别国的态度,对世界财富分配的态度,尤其对全球环境的态度,与人为善,与国家、世界和人类为善。这样的中国,它的强大才不会被国际社会认为是个威胁;也只有这样,才有利于内部凝聚民心,外部凝聚支持的力量,有利于营造我国长期发展所需要的外部环境。我们只有在对外战略调整中,体现中国作为一个负责任的世界大国地位相称的世界意识和全球胸怀,与其他国家、其他经济体共同创造互利共荣的全球政治、经济、环境生态,这才符合我国和平崛起的根本战略,从而真正让世界从内心感受和认同中国和平崛起对国际政治、经济发展的积极意义,最终普遍欢迎、接受和容纳中国的和平崛起,从而实现中华民族的伟大复兴。
新闻背景链接(刘汉元常委相关阐释):
1、鸡蛋壳与地壳之间的对比
工业文明以来,人类像老鼠挖洞一样对煤炭等化石能源滥开滥采,导致地表千疮百孔,对整个地壳的稳定形成无法预估的隐患。如果把地球看作一个鸡蛋,那么可以这样来一一对应:蛋黄对应地核、蛋白对应地幔、蛋壳对应地壳。一般蛋壳厚度约为0.4毫米,是一般鸡蛋直径6厘米的0.67%,而地壳的平均厚度为17公里,是地球直径12756公里的0.13%,比较而言,地壳相对地球的厚度仅为蛋壳相对鸡蛋的厚度的五分之一,可以说地壳比脆弱的鸡蛋壳还要脆弱五倍。人类目前就在这个相对厚度仅有鸡蛋壳五分之一的地壳中到处挖洞,开发化石能源,鸡蛋壳碎裂流出的是蛋清,而地壳的破碎则会流出熔岩,人类将因为在地壳上开挖的千疮百孔面临严重的地质危机和恶劣的生存环境。
2、我国单位国土面积财富输出的价值比较
目前,中国已处于一个发展的特别临界点,即未来10年经济增长要翻一番。该目标是一个巨大的财富总量,相当于过去60年的发展效果。顺利实现这一目标,中国未来1年的经济增量就需要达到过去平均6年的增长效果。经济增长如此,相伴的能源增长也必须如此,否则无法支撑这样巨大的增长压力。因此,无论从中国自身的根本利益出发,还是从全球未来经济发展的可持续性出发,中国都需要有一个前所未有的决心——根本性地解决能源危机问题,特别是能源在清洁、永续、经济等前提下的可持续问题。而应对未来巨大的能源需求,全球共识是大力发展太阳能光伏产业,世界各国也正在积极抢抓时代机遇,以全力抢占这全球新一轮经济发展的制高点。
地球的太阳辐射能资源分布主要受两大因素影响:一是纬度,二是气候。纬度决定了日照时间,也影响辐射强度;气候则主要影响日照强度。我国在这两个因素上具有重要优势,具有大量可以高效发展太阳能电池的国土资源。约占60%国土面积(近600万平方公里)的西北部,是全球太阳能辐射资源最丰富的地区,仅次于撒哈拉大沙漠,与印度、巴基斯坦的北部相当,居世界第二位,太阳年辐射总量为每平米1512-1860kwh(1512kwh/m2/a-1860kwh/m2/a),相当于每亩国土面积年辐射量为100.9万kwh-142.5万kwh。如果太阳能电池的转换效率为15%,并以这些国土每年日照时间为2000小时计算,每年每亩国土的太阳能就可以得到15.1万kwh到18.6万kwh的电能(平均值相当于16.85万kwh),这就相当于50-62.5吨标准煤的发电效果。这是针对太阳辐射较强的西北部地区进行的核算。如果考虑诸如西南、华东、华南等中国太阳辐射相对较弱的3类、4类地区,以及考虑西藏、新疆等太阳辐射特别强的地区,我国国土面积每年每亩所获得的电能基本可以处于10-20万度的这样一个宽幅电量水平区间。从货币角度考虑,如果电价以每度0.5元标准计算,则相当于1亩土地可以创造5-10万人民币左右的财富;如果电价以1元标准计算,则1亩土地可以创造10-20万人民币左右的财富。而目前1亩土地每年仅可以创造相当于平均0.3吨粮食当量(18亿亩耕地生产550亿吨粮食)的财富价值,以每吨粮食5000元人民币计算,相当于1亩土地直接创造财富价值1500元。这样对比,1亩土地用来进行太阳能发电,土地的价值就远远高于通过生产粮食产品获得的财富,二者之间是33-133倍左右的巨大财富差异。
也就是说,太阳能电池绝对能量的获得,是我国国土光合作用平均能量获得效果的33-133倍。如果考虑不同品质的能量差异产生的效果影响,这个结果甚至可以说达到150倍的差异。不同品质土地的光合作用效果的差别很大,用于种粮食的耕地,其光合作用效率相对较高。目前许多种粮食土地的表观光合作用效果在1%-2%之间,按中国粮食目前的平均亩产0.3吨算,光合作用平均效率约为1.2%左右,即使如此,这也仅是太阳能光伏能量效率的十二分之一,如果考虑电能与植物能源的能量品质的不同,太阳能光伏发电得到的能量,大约是我国粮食亩产量所获能量效率的35倍。即使亩产高达1000斤的土地,其光合作用的效率也仅为1.9%,这仍远低于太阳能电池的能量转换效率。但是,我国这种高产土地仅占18亿亩可耕地的三分之一,仅为中国国土面积的6%。其余70%左右耕地的平均亩产量仅是全国平均数的一半左右,这部分土地的粮食光合作用就仅为0.6%左右,约为太阳能电池能量转换率的4%,而这部分土地约占整个国土面积的12%左右。
即使考虑加上秸秆光合作用固化的能量,土地大致光合作用的效率也仅能增加1倍左右。而且,上述光合作用是一个非自然的效果,土地产品还需考虑大量化石能源的作用,比如化肥、农药、灌溉等等。如果没有这些作用,以及不计算在这些投入品及其劳动成本,中国粮食平均亩产量就只略微多于现在亩产量的三分之一,约为每亩0.12吨。这样算下来,光合作用效率就仅约为0.5%。加上秸秆,土地(耕地)在自然状态下的光合作用就大约是1%,仅为太阳能电池的十五分之一。如果考虑能量的品质问题,太阳能电池就相当于粮食在自然状态下45倍的能量转换效果,土地的财富输出价值也同样是这样一种结果。另外,还需指出的是,粮食产品中C4类作物如玉米、大豆、高粱等,由于其特殊生物机制,主要是生物生长期间基本不消耗光合作用合成的能量,其光合作用效率大约高于小麦、水稻等C3类作物20-30%。当然,生物产品的品质也有重要差异,即同样的土地,如果生产C4类作物,产量要高于C3类作物20-30%。
如果我国利用960万平方公里国土面积中光热光伏资源较为丰富的600余万平方公里的1%,即约1亿亩国土发展太阳能光伏发电,就可以实现50亿吨到62.5亿吨标准煤的能源开发,相当于目前中国能源使用量的1倍左右。也就是说,仅需要1亿亩包括西藏、新疆、甘肃、青海、内蒙,或四川的甘孜、阿坝、凉山等中国西北部土地来发展太阳能光伏发电,中国就基本能够解决未来的全部能源问题,相当于提供目前发达国家人均使用的能源总量——人均5-6吨标准煤。在中国单位土地太阳能辐射总量最低的西南地区,即使每亩土地能够得到的太阳能平均比西北部地区少三分之一,平均每亩土地也能得到约11万kwh的电能,从单位面积的财富输出价值角度讲,每亩土地的转换效果也将近约35倍的价值差异。特别是我国太阳辐射最强的新疆、西藏以及内蒙部分地区,国土面积约300万平方公里,占整个国土面积的31%,这已是一个巨大的太阳光伏能量资源带,具有太阳能电池开发的重要优势。而如果利用土地生产植物能源,即使中国18亿亩耕地全部的土地都用于供应能源利用,也仅能提供30亿吨左右的标准煤当量的能源。
综上所述,可以看到未来利用国土发展太阳能电池的绝对优势和重大意义。我们完全可以坚信,未来的新能源革命的根本方向必须是太阳能电池为核心的新能源革命。在未来的太阳能电池时代,我们必须对单位面积土地的财富输出价值进行重新思考和评估。过去是用粮食产量来衡量土地的价值,而未来,将是用太阳能光伏转换效率来衡量土地的财富价值。