依靠科技进步促进绿色发展

徐匡迪

（中国工程院，北京市 100038）

依靠科技进步促进绿色发展

徐匡迪

（中国工程院，北京市 100038）

中国正处于工业化和城市化快速发展时期，以煤为主的能源结构使中国二氧化碳排放处于世界前列，但人均排放仍大大低于发达国家，因此，中国应承担共同但有区别的减排责任。传统产业节能减排、发展循环经济，是走向绿色发展的第一步；发展先进技术、采用物联网是走向绿色发展的突破点；调整能源结构、发展核能与可再生能源，是建设低碳社会、实现绿色发展的基础；创造低碳节能的生活方式，是建设低碳社会、实现绿色发展的根本保证。

科技进步；减排；低碳；节能；绿色发展

一、转变发展方式，促进绿色发展

我国经济发展取得了巨大成就，但发展方式亟待转变，到2010年我国GDP总量已经仅次于美国，但是人均GDP只有4283美元，排在世界100位左右，属于中等偏下。很多媒体、很多同志在回顾30年改革开放的时候，用了中国经济“起飞”一词。国际经济学的研究一般认为，人均GDP增长持续10年以上超过3%，可以称之为经济起飞。美国是在19世纪末到20世纪初（1870～1913年）用了43年时间实现了人均GDP年均增长3%，其当时的目标是追赶英国、超过西欧；日本在二次大战以后，1950～1973年用了23年的时间，也是人均GDP增长3%超过10年，它的目标是赶超西欧、逼近美国，成为世界第二大经济体；中国用了30年时间（1978～2008年），虽然平均发展速度达到9%，但还只是消除了贫困，实现了小康，这是不一样的。为什么会有所不同，是因为中国的国情。从中国有户籍人口记载开始，17世纪以前中国人口不超过1亿，19世纪初也只有2亿，到20世纪初达到4亿，1949年突破5.5亿，1954年6亿，1964年7亿，10年增加1亿，1974年突破9亿，10年增加2亿，到1981年10亿，1984年11亿，1995年12亿，2005年13亿，现在约为13.4亿，人口的增长在很大程度上抵消了GDP的增长。人口众多是中国最大的国情，有13亿人口，再大的数字除上13亿就会变得很小。

中国的改革开放除了GDP增长以外，另一个很大的成绩是城市化。在新中国成立的时候，中国只有12%的城市人口，到文化大革命以前也就20%左右，因为经过3年自然灾害的大起大落，初中毕业（及以上）的年轻人都到农村去，城市人口一直停止在18%左右，1978年以后开始恢复性增长，达到25%，之后每年以1%～1.5%的速度增长，到了2009年城市化率达到46.6%。中国工程院作过中国城市化发展预测，预计到2020年中国有8.4亿人生活在城市，6.3亿人生活在农村。也就是说，在这个阶段从农村直接转到城市的人口有3亿左右，即每年有1000多万人要进城，这就是为什么中国钢铁、水泥的需要量这么大，1000多万人进城需要住房子，另外还有基础设施、道路、供水、供电等等要求。这30年是中国基础设施取得显著成绩的30年，运营铁路、公路（包括高速公路）总里程及民航的航线和货运量都已经居世界第二位。

胡锦涛总书记在2010年中央经济工作会议上指出，在充分肯定成绩的同时，我们必须清醒地看到经济社会发展中存在的突出矛盾和问题。我国的经济结构不合理，经济增长方式粗放，又处在工业化进程和消费结构升级加快的历史阶段，节约能源、资源和保护生态环境形势十分严峻，节能降耗、防污减排的任务还十分艰巨。

能源消耗最大的是工业，其中包括发电、钢铁、化工等等，工业节能降耗要发展循环经济，这是我们走向绿色发展的第一步，也是主要的一步。著名经济学家、罗马俱乐部的六位教授之一库兹涅兹勾画了一条“倒U曲线”（也称库兹涅兹曲线），他指出，当一个国家处于农业社会开始发展经济的时候，GDP和人均收入很低，很穷但很干净（就像现在到青藏高原去，还是蓝天白云，像天堂一样美，但很穷）；随着经济的发展，在大工业化过程中物质财富增加，人均GDP到8000～15000美元的时候是顶点，富了但同时却脏了（20世纪20年代的美国，1960～1970的日本和德国都处于这个阶段）；等到人均GDP超过15000～20000美元之后，由于基础设施基本完成，由于重化工业减少并逐渐让位于服务业，由于产业结构的调整，由于建设方向的变化，慢慢变得富而且干净。

有领导问我们，是不是可以在这个山峰下面打一条隧道，从现在4000多美元还比较穷但污染还不是很严重的时候就水平地走过去，水平发展，没有污染地发展，直接走到干净而富裕的时代。我说这不大可能，因为我们是唯物主义者，财富是靠物质来界定的，你要住大一点的房子就要多造房子，你要坐汽车就要造汽车，就要有钢铁，就要消耗油，就会有污染排放，但是依靠技术进步将实现能源节约，即我们节能的力度将决定我国现代化能耗峰值的大小。在1860～1880年，英国达到工业化巅峰的时候，能源弹性系数（能耗和GDP的比例）是1.1左右，因为当时用了蒸汽机，要烧煤，火车、轮船也要烧煤。但等到美国在1910～1920年达到工业化高峰的时候，能源弹性系数只有0.9，因为它用煤发了电，用电来输送，以电动机为主，以内燃机为主，而不是以蒸汽机为主。差不多同时，德国也达到了工业化的高峰时期，且与美国的技术条件差不多，但是德国人工作比较精细，它的内燃机做得更好，电气化设计搞得更好，能源弹性系数已经在0.8以下了。法国工业化在一战到二战之间也达到了顶峰，但能源弹性系数只有0.4左右（这里讲的是化石能源，即煤炭、石油、天然气，法国是利用原子能最多的国家，因此能源系数很低）。与此同时，二战后的日本也和法国非常相似，它不以煤炭为主要能源，而是进口石油和天然气。

目前我国正处在历史的关键时刻，到底怎么发展，需要认真思考，认真研究，认真对待。

二、发展循环经济，降低能耗

我国当前第一步是发展循环经济来降低能耗。在这方面，国家发展改革委员会有几个试点。

第一个试点是神华能源股份有限公司国华电力分公司，在9年里发一度电耗煤降低了80克，即从原来的350克降到266克。从全国火电行业来说，主要是大力发展高效减排的超超临界煤电技术。在“文化大革命”以前我们都采用亚临界热电技术，煤耗最少时能控制在320克；从20世纪80年代后期到90年代采用超临界发电技术，热效率可以提高到41%，煤耗降到300克；21世纪以来，我国新建的机组都采用超超临界技术，热效率达到45%，每度电理论煤耗是276克。

第二个试点是水泥循环经济的实践。水泥业也是能耗比较大的行业，2006年在北京水泥厂建成了一条综合利用工业废弃物的10万吨水泥生产线，利用工业废弃物（包括城市中水的污泥、纸浆等）作燃料，减少能耗，同时把原来传统的回转窑改成新型窑，被国家列为火炬项目。首钢集团石景山厂区停产搬到曹妃甸以后新建的1000万吨产能的生产线，除了现代化的钢铁生产流程以外，最大的特点是它不只生产优质钢铁，而且把所有生产过程的废气的物理热、化学热都用来发电，钢厂不用外面供电，用生产出来的废气发电，发完电的余热再进行海水淡化。厂子建在渤海的一个岛上，不需要外面供电、供水，全通过海水淡化实现，同时还供给京津塘地区每年150万吨的废钢、25万吨的废塑料代替焦煤炼焦，用炼钢炼铁的炉渣进行生产，产品是钢材、水泥、建材等等。

还有一个很小的试点，是一位海归博士在2006年从德国回来时提议的。他建议把我们平常喝水用的装矿泉水的塑料瓶子再生（过去都是用完之后就作为燃料燃烧了，但产生污染气体），在北京市政府的支持下建立了一个B2B的公司，就是从一个瓶子到另外一个瓶子，开始从全社会进行多元化回收，经过专业打包做成瓶胚，雀巢、百事可乐、可口可乐、汇源果汁、农夫山泉这些大的品牌饮料所使用的瓶子都是这个公司生产的，每年在北京回收5万吨废塑料，节省石油30万吨，节约汽油6500万升。这是一个很小的项目，却是一个示范项目，因为它充分利用了循环经济的概念，每个城市都可以用。奥组委给这个公司颁发了奖牌，以表彰它对绿色奥运作出的贡献。

三、科技创新是走向绿色发展的关键

前面讲了大能耗的工业部门的循环经济，同时，工业技术创新对于走向绿色经济非常重要。

全球经历了几次大的创新冲击波。第一次是在1790年左右，主要是水力机械（就是水轮机）的应用，用水力机械来带动纺织工业；第二次是1870年左右，是蒸汽机及大规模的工业化，带动了铁路、轮船、钢铁工业的飞速发展；第三次是电力工业的出现，就是电的应用，有电动机、发电机，同时化学工业出现，内燃机出现，这是在1930～1950年之间；第四次是在二次大战以后，石油化工、电子、民航和航天航空成为代表产业；在1980年到20世纪末，是第五次技术创新高峰，主要是数字网络、生物技术、信息产业等等。第六次将会是什么样的冲击波，目前还不是很清楚，国际上分析可能是保持可持续发展的生命科学、绿色的化学工业，将来的绿色工业应该是基于农产品的工业。

从目前来说，技术创新主要依靠信息化，也就是依靠数字技术来发展绿色制造业。比如，汽车工业通过数字化使研发周期缩短20个月，在20世纪90年代，研发新一代汽车需要5年，现在只要1年多一点。飞机也是如此，我们现在生产的ARJ21飞机，是通过三维图像在网上进行设计，通过三维图像可以看到飞机的外形、结构以及它怎么运动、是否可靠，连驾驶舱都可以看得很清楚，过去十几万张图纸的结果，现在都在计算机上数字化了。另外，数字技术使得机械产品增值，单位GDP能耗降低（因为产值增加了）。汽车属于传统的机械产品，20世纪30年代就已经进入家庭，而现在的汽车里有个人计算机（PC机）、电子安全系统、导向仪、无线电通信等，已经不再是一个单纯的机械产品，而是机械类电子产品，特别是高档轿车，它的电子产品要占到60%，是信息化和机械化结合比较典型的产品。

最近有个特别热的词“物联网”，它起源于射频识别器，过去是用条形码识别，现在它已经发展到第五代，有利于改进库存，知道库存多少可避免盲目进货，增加销售3%，减少商店里的人力消耗60%，降低库存消耗7.5%。2010年沃尔玛的上万家供应商全用了射频识别（RFID）技术，这一项就为之节约了84亿美元（沃尔玛2010年的利润只有170多亿美元），充分说明物联网在物流中的作用之大。2006年物流成本占GDP的比例，日本是11%，美国是8%，欧盟是7%，中国是18%，为什么中国物流成本这么高，因为国家库、地方库、行业库、商店库、公司库，大库倒小库，导致物流成本很高。中远物流公司采用信息化管理以后，把分销中心的数量从100个减少到40个，成本降低23%，燃料消费降低25%，碳排放减少10%～15%。

物联网还可以在智能电网中发挥作用，美国总统奥巴马在2009年10月27日宣布用34亿美元发展智能电网，计划新建700万座自动变电站，安装家庭智能电表4000万个，覆盖1/3～1/4的国土，全部工程在3年内完成。过去，发电企业不知道用电部门什么时候用电，按照发电机的功率一直在发，发出来之后在电网上的损失很大，将来就可以在用户端进行调控，到底需要还是不需要都是很清楚的。另外，由于有了智能电网，美国的能源再次利用率可以提高20%。现在无论是风力还是太阳能都是不稳定的能源，不稳定能源需要一个智能电网。

另外，物联网在智能交通中可以得到应用。在交通事故中，如果提前3秒能够得到预警的话，就可以避免交通事故的发生，因为人的反应大概是2秒左右，提前1.5秒提醒驾驶人员可以防止90%的事故，因为驾驶员大都是年轻人，反应比较快，即使提前0.5秒能够刹车的话，也能减少一半的碰撞能量，事故的损失就会大大减少。在欧洲特别是在瑞典，已经用了这种智能停车装置，地下有射频识别器，车停在这个位置，很快就可以知道车主是谁、他的银行账号是多少，并开始计时，等到车开走的时候，就从车主的银行账号里扣掉应付的停车费。这在许多国家也已经开始使用，技术并不复杂，但涉及到一个法律问题，就是隐私问题：我到哪儿去你都监视着我。这在法律上还需要一个过程，但迟早会解决。据统计，交通拥堵造成的损失占GDP的1.5%～4%，美国每年损失的汽油能耗相当于58个大型油轮的运载量，大约780亿美元，现在北京的堵车，不光是堵你的心，而且堵掉了能源，堵出了污染。

四、调整能源结构、发展核能和可再生能源，是实现绿色发展的基础

最近福岛核电站事件引起了对核电的争论，在此我想说明两点。第一，福岛事件不是核电站事件，核电站并没有出问题，而是地震和海啸的次生灾害。如果那个地方没有地震、没有海啸，像美国、法国的很多电站就没有出现这个问题。第二，核电站的安全要放在首位，选址问题要认真考虑。我国凡是在欧亚大陆和印度板块、欧亚大陆和太平洋板块会有撞击的地方（如河北省北部和辽宁省）是不能建核电站的。如果选在有地震的地方，设备再好也没用，水都灌进去了，电的系统都停了，安全措施就没用了。福岛核电站也有一套安全系统，而且是自动的，当地震达到几级时核电站的整套设备就停止运行，之后燃料过热时可以自动开启备用的电站，但是如果整个核电站都被水淹没就全没用了。中国的能源消费结构和全世界不一样，70%左右的能源来自于煤炭，这是我们二氧化碳排放居世界首位的最主要原因。

不同能源发电的碳排放系数不同，系数最大的是煤，其次是石油，然后是太阳能、水能、风能、核电，核电是碳排放最低的，这次福岛事件以后，我们听到三种声音：第一种声音来自日本、欧洲特别是德国，因为绿党是执政党，就提出来要减少核电站。第二种声音来自美国和法国，认为他们的技术是可靠的，选址是慎重的，因此不存在要减少核电或者停止核电的问题。第三种声音来自像我国这样新兴的发展中国家。我认为，我们在充分吸取日本福岛核电站的教训，在认真地研究安全应对和事故防范措施。我国应该在比较短的时间内发展核电。2007年核电只占我国能源的1.2%，原来计划2020年占到1.5%，2030年占到3%，但是现在看来速度可能要放慢一点，因为选址非常谨慎，条件是历史上1000年以上没有发生过地震，我国从来没有海啸，因为我国地震时地质板块是水平移动，而海啸是板块上下跳动。这次日本板块上下跳动1.7米，把浪送起来又放下去，印度尼西亚板块也是这样。所以，要对所有新建核电站的厂址进行仔细的地形分析和研究。

风电技术已经日渐成熟，现在发展速度在加快，到了2012年我国风电可占发电量的2%，但是大家不要简单地认为风电就是一个风车，如果我们是5兆瓦（5000千瓦）的发电机，这个并不大，就要用高级的碳复合材料，设备是非常大的。我国风能资源丰富，主要在西部和西北部，总的资源能源是7亿～12亿千瓦，年发电量可以达到1.4万亿～ 2.4万亿度。同时，我国也是太阳能资源比较丰富的地区，青藏高原、甘肃西部和内蒙古西部地区太阳能资源比较丰富，如果我们设想有2%的戈壁荒漠以及20%的房屋屋顶装上太阳能光伏发电系统，年发电量可以接近2.9万亿千瓦，也很了不起。中国工程院能源研究课题组向国家提过一个建议，就是发展低碳经济，希望包括水力发电在内的绿色可再生能源占比在2010年达到10%（目前已经略微超过），到2020年希望占到20%左右，2030年、2050年也分别有不同的预期指标。为什么有那么大的区间呢，这取决于应用再生能源的技术成熟程度，比如说太阳能白天怎么把它储存起来，晚上怎么转化，效率怎么提高等等。

五、提倡低碳节能的生活方式，是实现绿色发展的根本保证

前面讲了很多工业怎样降低能耗，同时我们还要有一个清晰的概念，就是终端能效的放大效应。以火力发电为例，最终用户得到的电只是开采出煤所含能源的1/4～1/5，经过开采、运输、煤电转换等环节，最后输送到用户手里的只有20%～ 25%。也就是说，终端省一度电，节省的能源是原始能源的4～5倍，这是非常重要的一个概念，我们必须提倡全社会节能，全民节能。以汽车来说，加到油箱里的油，用于汽车行驶的只有20%，75%～80%都损失掉了，并没有用在汽车前进上，大部分都被排气、冷却、油泵、摩擦、传送系统等消耗掉了。如何改进汽车设计、如何合理使用汽车，是2011年的重要课题。汽车产业现在面临着低碳发展战略的挑战，欧盟准备把每公里碳排放从现在的160克减到95克，也就是说降低41%，美国要降低27%，日本要降低16%，我国规划要降低29%。

同时，当前能耗的1/3是用于建筑的，建筑里面有很多不合理现象，很多技术和资源用在了不合适的地方。根据江亿院士的计算，清华学堂一年能耗每平方米只有34度电，这是美国设计的。而1995年美国给北京市设计的一个很漂亮的办公楼，一年的能耗每平方米是113度电。上海某大厦（很惭愧，是我当市长时批准的项目）每平方米能耗是215度电，尽管外形看着很漂亮，但是能耗非常高。2009年美国UPENN办公楼的能耗居然达到每平方米356度，这4个标志性建筑都是美国设计的，不能说他们的技术不先进，但是至少可以说没有节能和绿色的理念。到2030年，我们要再造一个中国。由于城市化的发展，居住条件的改善，现在计划每年增加10亿平方米的建筑面积，2030年中国城乡的建筑面积达到400亿平方米，现在是175亿平方米，如果造出来的房子都是高耗能的，那是不可以的，必须注意节能。

采光照明是包括在建筑节能里面的，如果我们用发光二极管（Light Emitting Diode，LED）照明，如果发光二极管占到照明市场的1/3，每年就可节电1680亿度，这相当于两座三峡电站发的电。当然现在发光二极管价格太高，要比普通灯泡贵6～ 10倍。欧盟已经规定2009年9月9日是白炽灯泡销售的最后一天，以后超市都不允许再卖；北京市则采取对居民补贴的方法进行推广。路灯使用发光二极管是最好的，因为中国3000多个城市，路灯一天要开10～12个小时，家庭里的灯大概每天用4～5个小时，所以路灯是照明市场节能的最佳切入点。

六、结语

中国正处于工业化和城市化快速发展时期，以煤为主的能源结构使中国二氧化碳排放处于世界前列，但人均排放仍大大低于发达国家，因此，中国应承担共同但有区别的减排责任。传统产业节能减排、发展循环经济，是走向绿色发展的第一步，发展先进技术和采用物联网是走向绿色发展的突破点。调整能源结构、发展核能与可再生能源，是建设低碳社会、实现绿色发展的基础，创造低碳节能的生活方式，是建设低碳社会、实现绿色发展的根本保证。

Promote Green Development Relying on Scientific and Technological Advances

XUKuang-di

(Chinese Academy of Engineering，Beijing100038，China)

China is in a stage of rapid development of industrialization and urbanization;carbon emission of China leaps into the front ranks of the world because coal is the main energy source;but comparing with other advanced countries,carbon emission per capita in China still lagged far behind.So,China should shoulder the common but different responsibility of emission reduction.Emissions reduction in China will be measured by per 10,000 RMB GDP.Second,energy conservation, emission reduction and circular economy development in traditional industries is the first step for us to realize green development and developing the advanced technology and adopting the net of thing is the break through of us to realize green development.Third,adjusting energy structure and developing nuclear power and reproductive energy is the basis for us to build low-carbon society and realize green development.And fourth,creating the live pattern of low-carbon and energy conservation is the foundation for us to build the low-carbon society and realize green development.

scientific and technological advance；emission reduction；low-carbon；energy conservation；green development

F123.16

A

1007－8266（2011）07－0004－05

徐匡迪（1937－），男，浙江省桐乡市人，第十届全国政协副主席，中国工程院原院长，院士，中共第十四届中央候补委员，十五届、十六届中央委员，上海大学教授，博士生导师，瑞典皇家工程院外籍院士，英国皇家工程院荣誉院士。

林英泽