依靠科技进步.doc

“依靠科技进步、促进绿色发展-徐匡迪我今天讲的题目是“依靠科技进步、促进绿色发展”,大家知道我国经济发展取得了巨大的成就,但是发展的方式亟待转变,到2010年我们GDP总量已经仅次于美国,但是人均GDP只有4283美元,在世界100位左右,同志们世界上一共180个统计的单位,我们是在一百位左右,是在中等偏下,所以有的媒体说中等偏上,我还不太同意,我们只是中等偏下。很多媒体、很多同志们在回顾30年改革开放的时候,用了中国经济“起飞”的这个词,我查了一下国际经济学和政治学的研究,一般认为人均GDP增长持续超过3%,十年以上,这个国家的经济叫起飞,美国是在十九世纪末到二十世纪,1870-1913用了43年时间实现了人年均增长3%,他当时的目标是追赶英国、超过西欧,日本在二次大战以后,从1950-1973年用了23年的时间,它的发展也是人均3%的增长超过十年,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,虽然平均发展速度有9%,但是我们只是消除了贫困,实现了小康,这个是不一样的,为什么有这个不同,就是中国的国情,我这里有一个非常详细的数据,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个亿,19实世纪初也只有2亿,到20世纪初,我们是到了4亿,就是四万万同胞,到1949年突破5.5亿,到1954年6亿,1964年7亿,十年增加一个亿,74年突破9亿,十年增加2亿,到1981年是10亿,1984年11亿,1995年12亿,2005年到13亿,现在大概13.4亿,所以人口的增长很大程度上抵消了中国GDP的增长,所以人口多是中国最大的国情,有13亿人口,再大的数除上13亿就很小。中国的改革开放除了GDP的增长以外,很大一个成绩是城市化,在新中国成立的时候中国只有12%的城市人口,到文化革命以前这个数就20%左右,因为经过三年自然灾害大起大落,只要初中毕业以上的年轻人都到农村去,所以城市人口是一直停止在18%左右,78年以后开始恢复性增长,到了25%,以后就是每年以一个百分点到1.5个百分点增长,到了2009年城市化率达到46.6%,中国工程院做过一个中国城市化的发展预测,大概到2020年中国有8.4亿人生活在城市,6.3亿生活在农村,中国在这个阶段从农村直接转化到城市的人口大概有3亿,也就是每年有1000多万人要进城,这就是为什么中国钢铁、水泥需要这么多,1300万人进城需要住房子,另外有基础设施,道路、供水、供电等等要求。这个30年是中国基础设施取得最大显著成绩0年,运营的铁路的长度、公路的长度、高速公路的长度和民航的航线和货运量都已经在世界第二了。 胡锦涛总书记在2010年中央经济工作会议讲话的时候指出,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,完成节能降耗、污染减排的任务还十分艰巨。在能源消耗里面最大的还是工业,其中包括发电、钢铁、化工等等,工业的节能降耗是要发展循环经济,这是我们走向绿色发展第一步也是主要的一步,这是一条反向的U型曲线(PPT),这是著名的经济学家,罗马俱乐部的六位教授之一提出的,当一个国家在处于农业社会开始发展经济的时候,GDP人均收入很低,所以这个时候是穷但是很干净,现在你们到青藏高原去还是看到蓝天白云,就像天堂一样,但是人民很穷,随着经济的发展、工业的发展,工业化的过程物质财富增加了,到8000-15000美元的时候是顶点,就是富了但是脏,这个在1920年代的美国,在1960-1970的日本和德国都是这个阶段,等到超过15000-20000美元以上由于基础设施基本完成,重化工业就调整,慢慢减少,让位给服务业,这个时候又慢慢的由于产业结构的调整,由于建设的方向变化,慢慢变成富而且干净,我们现在看到3、4万人均的GDP国家都非常干净,因为它没有什么新的楼房要造,也没有什么新的路要修,大量的基本建设已经告一段落。我们在汇报这个问题的时候,有领导和我们说,你们两院有很多院士,是不是可以在这个山峰的下面打一个隧道,就是从现在4000多美元还比较穷,但是污染还不是很严重的时候就水平的走过去,水平的发展,没有污染的发展,走到干净而富裕的时光,我想了想我说大概是不可能,因为我们是唯物主义者,财富是靠物质来界定,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,就要消耗油就有污染排放,但是依靠技术进步将节省我们的能源,就是我们节能的力度将决定于我国现代化能耗峰值的大小,在1860-1880年,英国达到工业化的高峰,那个时候是最巅峰的时候,它的能源的弹性系数,就是能耗和GDP的比例大概是1.1左右,因为他当时用了蒸汽机,要烧煤,用火车,轮船也是烧煤,但等到美国在1910-1920达到工业化高峰的时候,它的能源弹性系数只有0.9,因为它用煤发了电,用电来输送,以电动机为主,不是蒸汽机为主,以内燃机为主,不是蒸汽机为主,差不多同时德国也达到了工业化的高峰时期,这个时候德国同样和美国差不多的技术条件,但是我想德国人工作可能比较精细,它的内燃机做的更好,它的电气化的设计搞的更好,所以它的能源弹性系数已经到0.8以下。法国我们注意一下,在一次到二次世界大战之间它也达到顶峰,但是这时候它的能源弹性系数只有0.4几,我这里讲的是化石能源,就是煤炭、石油、天然气,法国是利用原子能最多的国家,所以它的能源系数很低。与此同时二战后的日本也和法国非常相似,它走的不是以煤炭为主的能源禀赋,它是进口石油和天然气,现在我们中国正处在历史的关键时刻,我们到底怎么发展,下面我说一下。 我们国家现在第一步就是发展循环经济来降低能耗,发改委有几个试点,这里有一个神华北京分公司,在9年里面降低了80克一度电,从原来350克降到266克一度电,从我们火电的行业全国来说主要是大力发展高效减排的超超临界的煤电技术,在文革以前我们都是亚临界热电技术,煤耗最好做到320克,从上个世纪八十年代后期到九十年代是超临界发电技术,热效率可以提出到41,煤耗降到300克,到了本世纪初以来,我们新建的机组都是超超临界,热效率达到45%,理论煤耗是276克一度电。另外一个点是水泥循环经济的实践试点,大家知道水泥也是能耗比较大的一个部门,2006年在北京水泥厂建成了一条综合利用工业废弃物10万吨的水泥生产线,就是利用工业废弃物,包括城市的中水的污泥来做燃料,纸浆来做燃料,这样减少能耗,同时把原来传统的回转窑改成新型的窑,被国家列为火炬项目。这是首钢石景山停产以后搬到曹妃甸以后新建的生产一千万吨产能的生产线,除了现代化的钢铁生产流程以外,最大的特点是三个,一个就是这个钢铁厂具有三项功能,它不只是生产优质的钢铁,而且把所有的生产过程的废气的物理热、化学热都用来发电,结果这个钢厂不用外面供电,用生产出来的废气发电,发完电的余热再去进行海水淡化,所以这个厂建在渤海的一个岛上,不需要外面供电、供水,就是海水淡化来做,同时它还给京津塘地区每年150万吨的废钢、25万吨的废塑料拿去代替焦煤炼焦,同时代替水泥厂,用炼钢炼铁的炉渣进行生产,这个厂出来的产品是钢材、水泥、建材等等。 我还想指出一个很小的试点,这是德国回来的一个博士,他在06年回来提出来在奥运会期间要做一个贡献,建了一个B2B,就是一个瓶子到另外一个瓶子,开始从全社会多元化的回收,包括农民工捡的,社会回收的,经过专业打包做成瓶胚,各位现在喝的雀巢的百事可乐、可口可乐、汇源果汁、农夫山泉这些大的饮料厂的瓶子都是他们做的,每年在北京回收五万吨废塑料,节省石油30万吨,节约汽油6500万升,这是一个很小的项目,但是是一个示范项目,对每个城市都可以用,就是充分利用了循环经济这个概念,这次奥运会组委会给这个公司授了一个奖牌,它对绿色奥运做出了贡献。 第三个我想讲一讲工程科技创新是走向绿色发展的关键,刚才讲了大能耗的工业部门的循环经济,但是我们工业技术创新对于走向绿色经济非常重要,这里是看到了几个创新的周期,第一拨创新的冲击波是在1790年左右,这个主要是水力机械的应用,还不是蒸汽机,就是水轮机,用水力机械来代替纺织工业,第二拨是1870年左右,这个是蒸汽机大规模的工业化,带动了蒸汽铁路还有轮船、钢铁工业的飞速发展,第三拨就是电力工业出现了,就是电被应用了,有电动机、发电机,同时化学工业出来了,内燃机出来了,这个是在1930-1950年之间,在二次大战以后一个是石油化工产业的发展,一个就是电子,还有就是民航和航天、航空成为代表产业。在1980年到上个世纪末,这是第五拨的技术创新高峰,这个主要是数字网络、生物技术等等,信息产业。第六拨是什么我们不是很清楚,国际上的分析可能是要保持可持续发展的生命科学,绿色的化学工业,现在我们的化学工业是把化石资源变成我们的一些资源,都是不可降解的,将来的绿色工业应该是基于农产品的工业。 在目前来说我们的技术创新主要是依靠信息化,也就是依靠数字技术,来发展绿色的制造业,比如说汽车工业通过数字化研发周期缩短20个月,在九十年代研发新一代汽车需要五年,现在只要一年多一点,比如说飞机也是这样,我们现在在生产的ARJ21,大家可以看一下这个设计不是画图的,是三维在网上设计,飞机的外形、结构,哪些部分受力最大,我们看红色部分,发动机受力最大,飞机最脆弱的是起落架部分,应该在起飞,特别是降落的时候受很大的冲击力,它的尺寸很小,我们可以在三维图象上看到它怎么运动,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,现在都在计算机上可以数字化。另外数字技术使得机械产品产值增值,我们说单位GDP能耗怎么降低,因为产值增加了,比如我们说汽车是一个传统的机械产品,上世纪30年代就已经进入家庭,现在的汽车里面有汽车的PC机、电子安全系统、导向、无线电通讯,所以汽车已经不是一个单纯的机械产品,它是机械类电子产品,特别是高档的轿车,它的电子产品要占到60%,所以它是一个信息化和机械化结合比较显著的一个产品。另外我们特别最近有个比较热的词“物联网”,它起源于色屏识别器,过去我们是用条形码识别,现在这个已经发展到第五代,它可以有利于改进库存,而增加销售3%,你知道库存多少不需要麻木进货,同时减少商店里的人力消耗60%,降低库存消耗7.5%,沃尔玛上一年上万的供应商全用了RFID贴在容器上,每年就这一个项目就节约成本84亿美元,我查了沃尔玛去年的利润只有170几亿美元,这一项节约了80几亿,所以说明物联网在物流当中的作用是非常大的。2006年物流成本占GDP的比例日本是11%,美国8%,欧盟7%,中国18%,为什么中国那么高,因为国家的库、地方库、行业的库、商店的库、公司的库,大库倒小库,所以物流成本就很高。中远物流公司采用信息化管理以后,把分销中心的数量从一百个减少到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,美国奥巴马总统在09年10月27号宣布美国用34亿美元发展智能电网,计划新建700万家自动变电站,安装家庭智能电表四千万个,覆盖1/3-1/4的国家,全部工程在三年内完成,过去我们发电单位是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,发出来在电网上的损失就很大,将来可以在用户端调控,到底需要还是不需要那都是很清楚的。另外由于有了智能电网,美国再次能源利用率可以提高20%,现在无论是风力、太阳能也好是不稳定的能源,不稳定能源需要一个智能电网。 另外物联网在智能交通当中可以得到应用,我们知道在交通事故当中,如果提前三秒能够得到预警的话,就可以避免交通事故的发生,因为人的反映大概是两秒左右,提前1.5秒提醒驾驶人员可以防止90%的事故,因为驾驶开车的人都是年轻人,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,就是事故的损失会大大减少。在欧洲,特别是在瑞典,已经用了这个聪明的、智能的停车装置,就是地下有一块色屏识别器,这个车停在这个位置很快就知道这个车是谁的,这个车的银行账号是多少,开始计算,等到这个车开走的时候,就从你的银行账号里扣了这个钱,当然这个在若干国家已经开始有,这个技术不复杂,但是影响到一个法律问题,有隐私问题,我到哪儿去你都监督着我,你不能去会情人,你把车停在那个地方,结果你老婆到银行账一查你到那个地方干什么,既不是办公室也不是会议室,停那么长时间,所以这个有隐私问题,所以这个在法律上还需要一个过程,但是我想迟早是会的。交通拥堵损失占GDP1.5-4%,美国每年损失的汽油能耗相当于58个大型油轮的运载量,大概780亿美元,也就是我们现在北京的堵车,不光是堵你的心,心里难过,而且堵掉了能源,堵出了污染。 第四个就是调整能源结构,发展核能和可再生能源是实现绿色发展的基础。由于最近福岛的核电站事件引起了对核电的争论,我想说明两点,第一福岛的事件不是核电站的事件,核电站没有出问题,是地震和海啸的次生灾害,如果是那个地方没有地震、没有海啸,像美国、法国的很多电站就没有出现这个问题,所以这一点要说明。第二点核电站的安全要放在首要位置,要认真考虑,凡是我们中国在欧亚大陆和印度板块,包括龙门山这块,包括欧亚大陆和太平洋板块有撞击的,像河北省北部和辽宁这个地方是不能建的,所以选址问题是最重要的,选在有地震的地方设备再好也没用,整个水都灌进去了,电的系统都停了,安全措施都没用了,那个福岛核电站是有一套安全系统的,而且安全是自动的,当地震到几级就停了,当你停了以后,燃料过热的时候可以自动开展备用的电站,但是如果整个都被水淹没了就全完了。中国的能源消费的结构和全世界不一样,我们70%左右的能源来自于煤炭,这是我们二氧化碳排放居世界第一的最主要的原因。不同能源发电的碳的排放系数我们可以从这里看过来,最大的就是煤,其次是石油,然后是太阳能、水能、风能和核电,核电是碳的排放最低的,所以这次福岛事件以后,我们听到世界上三个声音,第一个就是日本、欧洲,特别是德国,因为它是绿党是执政党,就提出来要减少核电站。第二个声音是美国和法国,认为他们的技术是可靠的,他们的选址是慎重的,因此不存在要减少核电或者停止核电的问题。第三个就是我们这些新型发展国家,我觉得我们在充分吸取日本的教训,福岛核电站出了问题以后的教训,在认真研究安全的应对措施和事故的防范性。我们中国目前还是应该在比较短的时间以内,发展我们国家的核电,在07年的时候核电只占我们国家的1.2%,2020年到1.5%,2030年的时候我们希望能到3%,原来计划是这样,但是现在可能要放慢一点,因为地址的选址非常谨慎,现在的选址是一千年历史以上没有发生过地震,但是海啸怎么样呢,中国的地质板块是从来没有海啸,因为我们的地震是水平的移动,海啸一定是板块上下跳动,这次日本板块上下跳动1.7米,把这个浪送起来又放下去,印度尼西亚板块也是这样的。所以我们还要对所有要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,到了明年我们的风电可占我们发电量的2%,但是大家不要简单的认为风电就是一个风车,如果我们是五个兆瓦的发电机,这个并不大,就是五千个千瓦,它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,主要是在西部和西北部,总的资源能源是7-12亿千瓦,年发电量可以到1.4-2.4万亿度,同时我们国家也是太阳能资源比较丰富的地区,青藏高原、甘肃的西部和内蒙古的西部地区也是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%的房屋的屋顶上装上光伏发电,年发电量可以接近2.9万亿千瓦,这个也是很了不起。中国工程院能源研究的课题组向国家提了一个建议,就是发展低碳经济,绿色能源的一个录象机,希望包括水力发电在内的绿色可再生能源占的比例在2010年达到10%,这个已经略有超过,到2020年希望到20左右,这个我们官方已经宣布了,2030年、2050年也分别有了预期指标,为什么有那么大的区间呢,就是取决于应用再生能源的技术成熟到什么程度,比如说太阳能白天怎么把它储存起来,晚上怎么转化,效率怎么用等等。 最后我想说一下,提倡低碳节能的生活方式就是实现绿色发展的根本保证。我前面讲了很多工业上怎么降低能耗,但是我们要有一个清晰的概念,就是终端能效的放大效应,以火力发电为例子,最终用户得到的电只是开采出煤所含能源的1/4-1/5,开采、运输、煤电转换需要花的,即使是超超临界也不到一半,数配上还要损失,输送到最后的用户手里面只有20-25%,也就是说你终端省一度电,节省的能源是原始能源的4-5倍,因此这是非常重要的一个概念,就是我们必须提倡社会来节能。另外一个例子,以汽车来说,汽车加到油箱里面的油,用于汽车行驶的只有20%,75-80%是损失掉的,并没有用在汽车前进上,这里面包括很多,包括排气、冷却、油泵、摩擦、传送系统等等的损失,所以我们如何来改进汽车的设计,如何合理地使用汽车是今年重要的课题。汽车产业现在是面临着低碳发展战略的挑战,世界各国的应对情况大概是这样的,欧盟是准备把每公里碳的排放从现在160克减到95克,也就是说降低41%,美国降低27%,日本降低16%,中国规划是降低29%。同时我们要知道,我们现在能耗的1/3是用于建筑能耗,建筑里面有很多不合理的现象,很多技术和资源用在了不合适的地方,这里我用了一个江亿院士的材料,清华学堂一年能耗一个平方米只有34度电,这是美国设计的,同样是美国设计的,1995年