7类“环境能源”潜藏宝藏

　　汤昕
　　投资者报(研究员 汤昕)夸父追日、普罗米修斯盗火的远古神话，是先祖渴求能量的艰辛故事。随着不断加剧的环境挑战，持续的获得能量资源并且保护人类生存的环境成为21世纪的现代人面临的首要挑战。

　　中国《能源百科全书》认为，能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的资源。而我们的研究发现可称为“环境能源”的新分类，以其自身特点突出了环境友好性和可持续性。

　　综合各方面研究成果，环境能源主要包括太阳能、水能、核能、地热能、风能、海洋能、生物质能等七大类。根据跨国能源巨头BP发布的《BP世界能源统计2008》，2007年世界一次能源消费总量为111亿吨油当量，而其中水能和核能仅占约12%，其他环境能耗不足1%，发展潜力还有待挖掘。
　　
　　主要环境能源特点
　　
　　太阳能指太阳光的辐射能量。广义的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、水能、潮汐能和生物质能等都是由太阳能导致或转化成的能量形式。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热、光电以及光化学三种主要转换方式，一般通过光伏发电、太阳热能光生物质转化来实现太阳能的利用。

　　水能是人类早已利用的一种能量。近几十年来，出于生态的考虑，对于建设大坝和发展水电一直有争议。1996年的世界可持续发展高峰会议上，只确立了不需要建设大坝的小水电为清洁的“可再生能源”地位。随着技术的进步和认识的深入，2002年在南非约翰内斯堡举行的世界可持续发展高峰会上，到会的192个国家一致认同，大中型水电无论在资源还是在环境方面，都是有利于可持续发展的，也被确认为清洁的 “可再生能源”。

　　核能主要通过核裂变获得。已有第二代和第三代技术，已相当成熟和安全可靠。目前世界上商业运行的400多座核电机组绝大部分是第二代核电机组。我国也计划大力发展核电技术，并将于2013年建成世界上第一个采用美国西屋公司AP1000三代半技术的核电机组。

　　地热能是地球内部热源，来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富，分布广泛，已有5500处地热点，地热田45个。

　　风能是太阳辐射下大气流动所形成的。风能蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

　　海洋能是通过各种物理过程接收、储存和散发能量，通过潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等形式存在于海洋之中，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

　　生物质能来源于生物质，是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。

　　生物质能是唯一可持续利用的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料，比如沼气、乙醇、生物柴油。地球每年经光合作用产生的生物质有2200亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10倍，但目前的利用率不到3%。

　　第一代的生物质能利用技术还有很大缺陷。 目前世界上大部分的生物燃料是由美国和巴西生产的，主要消耗玉米和甘蔗。 2007年美国乙醇业的玉米用量达到了8500万吨，占美国全部玉米总产量的25%，直接推高了国际市场的玉米价格。

　　美欧日等经济体正在开发第二代生物质能利用技术，将采用木材、秸秆、非粮食作物和其他纤维素为原料， 避免造成全球粮油供应紧缺。
　　
　　环境能源引领人类发展
　　
　　未来更好地掌握环境能源有赖于人类对物质世界，包括无限大的宇宙、无限小的物质基本结构和神奇的生命现象的不断深化的认知。

　　利用太阳能有赖于人类对宇宙的认识和物质基本结构的认知。核能的利用既依靠对物质基本结构的认知，也同样需要对宇宙的认识。宇宙空间里有非常多的核燃料。月球上就有100万吨以上的氦3，而100吨氦3通过核聚变就可以满足全世界一年的能耗。生物质能是通过光合作用形成，更全面地理解光合作用就是对生命的更全面地认识。

　　伴随人类获得环境能源的历程，在包括核聚变、宇航和光合作用等科技上必有一些重大的突破。这些突破必定会对人类社会发展有巨大的影响。在现代，谁能在掌控环境能源上占有优势，谁就能拥有未来。因此，中国应该积极的参与环境能源的大局，并争取成为一个引领者。