石中元著《治理環(huán)境》、中國林業(yè)出版社2004年1月版。

陽光經(jīng)濟——走出世界文明的死胡同

——石中元《治理環(huán)境》摘錄

一、可再生能源的利用前景看好

可再生能源是一類能源的統(tǒng)稱，包括水能、太陽能、地?zé)崮�、風(fēng)能、海洋能和生物質(zhì)能六個方面。它的優(yōu)點是：①它是可再生、清潔的能源；②能源多元互補、組合利用，不光是單向利用。如天上的和地下的互補，太陽能和風(fēng)能互補，海洋能和風(fēng)能、太陽能互補與組合利用等等。③資源覆蓋面比較寬，可以分散利用、因地制宜。

我國在短期內(nèi)不可能用可再生能源等新能源全部替代煤、石油等石化能源。但是我們的國度比較大，可再生能源的發(fā)展以農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)、邊遠地區(qū)、孤立島嶼以及國防事業(yè)為切入點，分層次、分階段開發(fā)新能源利用技術(shù)，為替代石化能源奠定基礎(chǔ)�？稍偕�能源的利用是以創(chuàng)新為主，以開發(fā)新的技術(shù)為主。

①水能。水利發(fā)電是水能的一種主要利用形式。水利發(fā)電的技術(shù)包含壩式發(fā)電、引水式發(fā)電、混合式發(fā)電和抽水蓄能式發(fā)電四個方面。水利發(fā)電是利用水的位能來進行發(fā)電，水利發(fā)電的原理是通過水位的集中落差由高水位水流推動水輪發(fā)電機，將勢能轉(zhuǎn)換為電能。河流里面水的流量和落差的大小決定了水能的大小。

②太陽能。太陽以電磁輻射的形式發(fā)出能量。它的利用方式有兩類，一是光能轉(zhuǎn)變成熱能，二是光能轉(zhuǎn)變成電能。目前，還出現(xiàn)了一些直接利用太陽光的裝置。

③風(fēng)能。太陽輻射造成地球各部分受熱不均勻，引起大氣層中的壓力分布不均勻，在水平氣壓梯度力的作用下，空氣在水平方向運動形成風(fēng)，這種空氣運動就產(chǎn)生了能量，這種能量就叫風(fēng)能。我國現(xiàn)在比較大的風(fēng)力發(fā)電廠有兩個，一個在廣東汕頭，一個在新疆的達坂城。

④地?zé)崮�。地�(zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕鸁崮�，起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地核的溫度4500度到6900度。雖然我們不能到地核中去利用地?zé)崮�，但是�?0公里以內(nèi)地球表層的熱能還是可以開采利用的。在地球表面10公里以內(nèi)地?zé)岬臒崃�，估計�?.2x1024千焦。相當(dāng)于地球煤儲量的2000倍。按照目前世界上所消耗的能量計算，如果人類完全依靠地?zé)崮�，則在用了4000萬年以后，地球的溫度只降低1度。所以地?zé)岬拈_采利用不存在環(huán)境問題，關(guān)鍵是如何經(jīng)濟地、直接地利用地?zé)崮�。我國首座地�(zé)岚l(fā)電廠在廣東豐順，300千瓦；西藏羊八井地?zé)豳Y源相當(dāng)豐富，形成了一個地?zé)釃娙�，羊八井地�(zé)岚l(fā)電約2.5萬千瓦。

⑤海洋能。常見的海洋能有潮汐能、波浪能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能。這五種海洋能理論上的可再生總量大概是766億千瓦。

⑥生物質(zhì)能。生物質(zhì)是光合作用產(chǎn)生的有機體。光合作用就是利用空氣中的二氧化碳和土壤中的水將吸收的太陽能轉(zhuǎn)換為碳水化合物和氧氣的過程。在所有的可再生能源中，生物質(zhì)能是唯一能夠把太陽能通過一個轉(zhuǎn)變過程轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w、液體和氣態(tài)燃料的一種可再生能源。生物質(zhì)能是一種綠色能源，包含一些速生的能源植物、薪炭林、灌木林和各種農(nóng)林廢棄物等。我們可以通過種植大量的能源植物來改善生態(tài)環(huán)境，為國民經(jīng)濟提供清潔的燃料。生物質(zhì)能不但可以彌補化石燃料供給的不足，同時也可以達到保護生態(tài)環(huán)境的目的。

二、國外太陽能的綜合利用

太陽是一個巨大的能源寶庫，盡管它向四面八方輻射的熱量只有20億分之一到達地球大氣的最外層，但每秒鐘到達地面的總能量仍然高達80萬億千瓦，相當(dāng)于全世界發(fā)電總量的幾萬倍。與煤炭、石油等一次性能源相比，太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)岬瓤稍偕�能源，具有清潔方便等諸多優(yōu)勢，且用途廣泛。但風(fēng)能、潮汐能、地?zé)岬壤�用往往受到地理環(huán)境等因素的限制。惟有太陽能，可以不分地域，輻射到地球每一個角落。據(jù)估算，太陽輻射到地面的能量為每平方米1000瓦。我國太陽能資源十分豐富，全國2/3以上地區(qū)的年日照大于2000小時，在青藏高原、內(nèi)蒙古、寧夏、陜西等地，光照資源尤為豐富，年日照超過3000小時。利用太陽能發(fā)電，不產(chǎn)生污染和噪聲，而且簡單易行，只要有日照的地方就可以安裝，容易實現(xiàn)無人化和自動化，是一種較理想的清潔能源。人類希望有一種不用燃料的取暖設(shè)備，或者不用燃料的交通工具，既能節(jié)省地球上寶貴的能源，又可以免除大氣的污染，其實，它遠在天邊，近在眼前，這就是前途無量的太陽能。

英國著名建筑師、太陽能建筑規(guī)劃專家理查德得·羅杰斯認(rèn)為，不久的將來，太陽能化的時代終將取代目前的工業(yè)化時代，未來的城市應(yīng)該是“太陽能的城市”。未來城市建筑的屋頂和墻壁的設(shè)計將充分考慮到周圍的生態(tài)環(huán)境，以最大限度利用太陽能、風(fēng)能和水能等可再生能源。美國太陽能設(shè)計協(xié)會從20世紀(jì)80年代就開始研制新型的太陽能節(jié)能住宅，這種建筑物不再采用在屋頂上安裝笨重裝置來收集太陽能的方法，而是將那些能把陽光轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體直接嵌入到墻壁和屋頂內(nèi)。20年前，該協(xié)會的創(chuàng)始人史蒂文·斯特朗首先倡導(dǎo)這種“太陽能—建筑物一體化”的設(shè)計思想，只是由于光電池材料昂貴而無法實施。如今，太陽能電池的價格只有80年代價格的1/3，所以推廣的可行性顯著增加了。建筑承包商和住房擁有者喜歡這種一體化設(shè)計，太陽能電池能夠在白天的高峰時間內(nèi)產(chǎn)生過剩的電能，從而形成電能儲備，可供電力公司隨時使用。最近發(fā)達國家推出的 “窗簾式墻壁”產(chǎn)品的成本比大理石之類的高檔建筑材料要低，而且它還能夠發(fā)電，這使建筑商能比較容易地在其商品上打上環(huán)保標(biāo)記，從而贏得良好的“綠色”形象。

有關(guān)專家預(yù)測，未來的世紀(jì)世界上不再依賴石油、煤等燃料，取而代之的是太陽能等可再生能源。未來的40年，太陽能將占據(jù)世界一半的能源市場。目前，許多國家已經(jīng)嘗試?yán)�用太陽能發(fā)電、照明、處理廢水等。

用化學(xué)方法存儲和輸送太陽能的循環(huán)系統(tǒng)，在以色列魏茨曼研究所落成，該研究所在沙漠地區(qū)將太陽能收集后，再用化學(xué)形式輸送到工業(yè)區(qū)。這種循環(huán)系統(tǒng)的主要部件是太陽能變換器。聚焦后的光線使變換器中的甲烷和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣。這兩種氣體的混合物可以存儲并通過管道運輸?shù)狡渌�地方，且具有燃燒值比氫高、不污染環(huán)境、成本低等優(yōu)點。

日本推出依靠太陽光源行駛的太陽能汽車。這種汽車長6米，裝有1900個晶體太陽能電池，重量140公斤，最高時速120公里。它消耗的電能只相當(dāng)于一般家用洗衣機的耗電量。太陽能汽車沒有廢氣排出，不污染環(huán)境，聽不到行車聲音，被稱為最有前途的交通工具。

德國卡塞爾市推出一個公共太陽能“充能站”，太陽能汽車可以在這里“充能”。這個“充能站”的設(shè)備包括一個太陽能發(fā)電機，每年可發(fā)650千瓦小時的電力，但其前提條件是，須每天平均接收3小時的陽光。汽車“充能”后余下的全部能量，可以提供給其他發(fā)電廠使用。

美國新墨西哥州的桑迪亞國立實驗室的研究人員，建立了兩套結(jié)構(gòu)各不相同的太陽能廢水處理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的廢水處理方法只能過濾出有毒物質(zhì)并留下一系列廢物處理等問題，而新方法可把有機污染減少到最低程度。經(jīng)過處理后的水，其清潔程度可直接飲用。

三、陽光經(jīng)濟：走出世界文明的死胡同

1999年10月，德國經(jīng)濟和社會學(xué)家赫爾曼·舍爾，因在環(huán)保領(lǐng)域的突出貢獻榮獲諾貝爾特別獎。赫爾曼·舍爾生于1944年，自1988年以來一直擔(dān)任歐洲太陽能協(xié)會主席。他發(fā)起并主持了大量有關(guān)可再生能源的學(xué)術(shù)性會議，以及世界生物質(zhì)會議和歐洲光伏會議。自1980年起，舍爾一直是德國聯(lián)邦議會的議員。他的《陽光經(jīng)濟——生態(tài)的現(xiàn)代戰(zhàn)略》作為有關(guān)可再生能源的經(jīng)典著作，已經(jīng)被翻譯為多種文字。

赫爾曼·舍爾認(rèn)為，世界經(jīng)濟的現(xiàn)代化，是建筑在生化能源基礎(chǔ)之上的一幅沒有未來的圖景——這一經(jīng)濟的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速接近枯竭的邊緣。生化能源和原料鏈條的束縛，導(dǎo)致世界經(jīng)濟危機和沖突的加劇。生化資源基礎(chǔ)上的全球經(jīng)濟被迫走向一個全球性的集中化進程，最終葬送民主和市場經(jīng)濟。用可再生能源和原料全面取代生化資源，進行一場新的工業(yè)革命，并不僅僅是出于生存的原因。與之相連的是世界經(jīng)濟能否獲得和平的、公平分配的惟一機會。在這種世界經(jīng)濟中，高新技術(shù)和生態(tài)可以承載的區(qū)域性經(jīng)濟形式將得以發(fā)展。在《陽光經(jīng)濟》一書中，赫爾曼·舍爾試圖將必要的技術(shù)、經(jīng)濟、生態(tài)，以及政治的框架條件梳理出來，同時勾勒出一個徹底的社會結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的可能性。其主要觀點如下：

①世界文明要擺脫其所面臨的威脅，只有當(dāng)機立斷，盡可能快地轉(zhuǎn)向可再生資源，全面消除經(jīng)濟活動對生化資源的依賴。

②陽光型能源和原料基礎(chǔ)的確立與轉(zhuǎn)換，對于全球社會的未來安全性具有開創(chuàng)性的重要意義，其在深度、廣度和時間維度方面的影響，可以與工業(yè)革命相提并論。

③只有擱淺生化主流，提倡全新的陽光主流，才能使經(jīng)濟全球化在生態(tài)上具有一定的承載力；才能遏制住生化世界經(jīng)濟，以及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會結(jié)構(gòu)制度化所構(gòu)成的破壞力，實現(xiàn)一種持久的、多樣性的、公正的發(fā)展動力。

④陽光型能源和原料基礎(chǔ)，使得確保人類社會存在必不可少的諸多反饋重新成為可能，也就是經(jīng)濟發(fā)展之于生態(tài)循環(huán)、區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、文化和公共機構(gòu)的反饋。

⑤當(dāng)我們認(rèn)真考察生化能源的總體能源鏈條時，就會發(fā)現(xiàn)其所謂優(yōu)越的節(jié)約性只是一個神話�？稍偕�能源因其較短的利用鏈條，原則上具有更大的經(jīng)濟性。前提是，必須解除常規(guī)能源眾多公開的特權(quán)，并且在陽光型資源技術(shù)發(fā)展?jié)摿�和發(fā)展戰(zhàn)略方面，有目的地突出其原則上的節(jié)約優(yōu)勢。陽光型資源比之常規(guī)能源，具有更高的潛在效率，更便于用戶使用，利用起來也更為經(jīng)濟。

⑥在經(jīng)濟秩序的制定過程中，不可放棄的、同時也是不可變更的自然規(guī)律必須置于可變的市場規(guī)律之上。由此可以得出這樣一個結(jié)論，地區(qū)陽光型資源，包括食品，其利用與市場化，在市場規(guī)律方面應(yīng)當(dāng)享有優(yōu)于其他同等價值經(jīng)濟產(chǎn)品的權(quán)利。

⑦只有發(fā)展陽光經(jīng)濟，才能滿足全人類的物質(zhì)需要，才能在未來真正承載人權(quán)平等的普遍理念，才能回復(fù)到世界文化多樣性的圖景。依靠“市場看不見的手”所無法實現(xiàn)的事業(yè)，將通過陽光看得見的手得以實現(xiàn)。

附文：赫爾曼·舍爾談中國的可再生能源（摘編）

世界經(jīng)濟處于石油陷阱之中，同時被能源供應(yīng)的鏈條束縛了手腳。基于生存的原因，迫切需要尋找其他的出路。像中國這樣的國家，要滿足急速增長的能源需求，保障必要的能源供應(yīng)，現(xiàn)實的是選擇可再生資源作為能源供應(yīng)的基礎(chǔ)。不必通過進口額外的能源，加重國民經(jīng)濟的負擔(dān)，那么這種做法無疑是值得一試的。此外，還需要迫切地解除環(huán)境的負擔(dān)。所有這些目標(biāo)，只有通過利用可再生能源才能得以實現(xiàn)。

可再生能源可以很快地引進。建造一座新的常規(guī)發(fā)電站大約需要4年的時間。在建筑完工之前，一個千瓦時的電力也不能生產(chǎn)。此外，生化發(fā)電站和核能發(fā)電站，無論是使用煤炭還是核動力來驅(qū)動，都需要大量的水——用于蒸發(fā)過程或冷卻系統(tǒng)。但是水的供應(yīng)恰恰是最大的問題之一。水是非常珍貴的，如果將大量的水消耗在發(fā)電站，實在有些可惜。如果中國的電力生產(chǎn)采用風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，將會出現(xiàn)許多可喜的現(xiàn)象。一套風(fēng)能發(fā)電設(shè)備可以在一天之內(nèi)安裝完畢，在幾天之內(nèi)就能完成與電網(wǎng)的連接。每一臺獨立的設(shè)備均可立即生產(chǎn)出電流。它不需要燃料，也不需要水。

中國擁有大約10萬兆瓦的水力資源，因此可以組建一個主要由水力和風(fēng)能組合的國家電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。其前提是，中國能夠自己生產(chǎn)大量的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，做到快速安裝，當(dāng)具備大批量的生產(chǎn)能力時，還可以大幅度地降低成本。每安裝一組40萬兆瓦的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，就可以取代20萬兆瓦的常規(guī)蒸汽動力發(fā)電站。如果一臺風(fēng)力發(fā)電機的功率為5兆瓦，大約需要30萬臺同類風(fēng)力發(fā)電機。如果計劃在10年內(nèi)實現(xiàn)這一目標(biāo)，那么年產(chǎn)量大約為3萬臺。其結(jié)果是，在10年內(nèi)中國利用自己的力量，建立起一個運用水能和風(fēng)能資源、無污染的、節(jié)水型的電力生產(chǎn)體制。與此同時，中國還有能力成為世界市場上風(fēng)能設(shè)備最有力的競爭者。

第二個例子是，中國是世界上對分散型信息技術(shù)需求最大的一個國家，例如移動電話。它在微電子技術(shù)領(lǐng)域取得了巨大的進步。微電子技術(shù)是光伏電力生產(chǎn)技術(shù)最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域，其產(chǎn)品也是光伏設(shè)備的一個重要部件。人們由此揭開了一個無需電纜和電網(wǎng)的、無污染電力生產(chǎn)的新的工業(yè)篇章。無需國家進行投資，人們對發(fā)電站的電力需求就會急劇降低。迄今為止，還沒有任何一個工業(yè)國家真正地認(rèn)識到這一機遇。

為了滿足對動力原料的需求，可再生能源同樣提供了許多新的解決方案。最重要的解決辦法是，借助可再生能源生產(chǎn)的電力生產(chǎn)生物酒精、生物甲醇和氫氣。林木的利用由此將變得更為經(jīng)濟，植樹造林并不僅僅是為了氣候的保護，或是防范風(fēng)沙和沙塵暴，而且可以作為動力原料的源泉。

所有這些可能，同時意味著可以在一種分散的狀態(tài)下進行，即各個省份分別運作。由此可以避免能源運輸過程中基礎(chǔ)設(shè)施的費用，以及地區(qū)之間的經(jīng)濟發(fā)展落差。這種做法有助于社會的穩(wěn)定，同時可以避免人口的內(nèi)部遷徙。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟部門超越其原來糧食生產(chǎn)者的角色，獲得新的意義。這也與中國的文化傳統(tǒng)相適應(yīng)，同時中國將先于傳統(tǒng)的工業(yè)國家，步入現(xiàn)代化的一個更高階段。中國可以結(jié)合其利用生物能源的經(jīng)驗，但是最為重要的是形式的拓展。

核能和生化能源代表了20世紀(jì)的工業(yè)現(xiàn)代化。它們把世界文明帶入了一個生態(tài)的死胡同，現(xiàn)在又把世界文明引入一個經(jīng)濟的死胡同，同時摧毀了文化�？稍偕�能源——陽光經(jīng)濟取代生化世界經(jīng)濟——代表了21世紀(jì)及未來的現(xiàn)代化。通過利用可再生能源，將引導(dǎo)人們走出20世紀(jì)的死胡同�？稍偕�能源具有歷史性的意義。人們的目光越長遠，對可再生能源優(yōu)勢的認(rèn)識就越深刻、越廣泛。哪一個國家能夠比中國更適于在短期內(nèi)把握住這些長遠的優(yōu)勢？世界上沒有一個國家擁有像中國這樣悠久的歷史。因此中國需要具有進行長遠思考的能力，并且根據(jù)這一思考立即行動起來。（摘編：赫爾曼·舍爾先生為其著作《陽光經(jīng)濟——生態(tài)的現(xiàn)代戰(zhàn)略》一書中文版所作的序言。）

摘自：石中元著《治理環(huán)境》第六章生態(tài)工業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟。

后記：2004年2月，中國林業(yè)出版社出版了石中元撰寫的《了解環(huán)境》、《治理環(huán)境》、《生活環(huán)境》。此套書已過去了18年了，全球的生態(tài)環(huán)境發(fā)生了很大的變化，為此，本書作者正在重新改寫中�，F(xiàn)將舊版三冊書中之一的《治理環(huán)境》摘錄一部分，與讀者分享。

責(zé)任編輯：麥穗兒