蔡睿贤，广东台山人，中国科学院院士。曾任清华大学助教、讲师；长春机车厂工程师；中国科学院力学研究所副研究员；中国科学院工程热物理研究所副研究员、研究员、副所长、所长；国家自然科学基金委员会工程与材料科学学部主任；全国政协常务委员及教科文卫体委员会副主任；中国工程热物理学会理事长；《工程热物理学报》主编。发表论文300多篇，曾获得何梁何利科学与技术进步奖。

 

 

      众所周知，人类的活动时时刻刻离不开能源。人类对能源的基本要求：① 总量应该足够多。储量很少不能称之为能源，太阳能，煤，天然气，风等等都满足这一要求。② 价格应该让人们可以接受。价格包括本身价格，设备价格等。③ 能量密度应该有一定范围的数值，太低了不行。化石燃料、核能的能量密度都较高，满足这一要求。④ 可持续。至少在长周期内持续，可再生更好。化石燃料是不可再生的。可持续还包含环保要求。⑤ 稳定供应，容易储存，满足召之即来。目前太阳能、风能对此尚未能完全满足。⑥ 可控性。火山爆发，地震，闪电都是能源，但目前不可控，尚没法应用。核裂变已可控，所以变成可用能源。⑦ 运输方便。能源的运输是一个很大的工程，目前为供应能源所需的各种消耗还很多。
      一次能源：大自然本身有的，非人工制造的能源。如各种煤，油，气，水电，核能，太阳能，风能，波浪能，潮汐能，生物质能，海洋热能等等。一次能源具有地理特点和时间性，不是所有地域和任何时间都存在的。在发明蒸汽机后，化石燃料就占世界能源的绝对首要地位。在此之前太阳能和生物质能是主要的。化石能源的特点是短周期内不能再生。另一特点是污染，最低限度有CO2排放。大部分可再生能源是依靠太阳再生。二次能源：经过人类加工后供人类利用的能源。能源主要的利用形式在热力学中表示为热和功两种。目前，电是最普遍使用的二次能源。
      能源是否足够？20世纪80年代初曾经有很多能源专家讨论这个问题，说法不一，后来绝大多数观点是能源相对无限。不同种类的能源在不同的历史阶段发挥作用。人类还可以发展新的能源得以应用。目前，能源在整个世界范围都比较短缺。但对中国来说，还要加上一条，缺优质能源。有人讲可以通过经济手段，进口能源，可是如果能源依赖进口，将是危险的事。
      中国煤的现状。煤储量一般有三种指标。一是资源储量，二是探明储量，三是可采储量。中国目前对此大概公开的数据分别为1013吨、1012 吨、1011吨。中国煤储量在世界范围内绝对值是前三名，但是人均储量只是世界人均储量的1/2。我国早年错误的人口政策曾经导致了人口盲目发展，能源紧张。按目前经济发展速度，煤作为主要能源大约可以用40—50年左右。附带来说一件近年来常有误的数据：如今计算机发达，许多通过计算机得出的数据都在4位以上。实际能源工程计算中有效数字最多也就4位，所以在实际数据分析中，一定要注意有效数位数。另外还有相对误差，误差分析工作是不可缺少的。
        目前，中国能源以煤为主，近年这种局面难以改变。据公开数据，2003年采煤约占国内能源总消耗量3/4，至2050年希望降至1/2。煤的开采比别的化石燃料都要难，利用率低，污染严重，设备庞大，血汗代价，运输成本高，采出率低，约为30％，而世界先进水平为60％。
      中国的石油。据公开数据我国探明储量约1011吨，可采储量1010吨，人均储量排世界第100位左右，约占世界平均数的1％。有人估计按目前经济发展的速度，至2020年中国石油的消耗量将达4.5亿吨，进口量将达2—3亿吨左右。
      从能源的质量角度来看，石油比煤好。优质能源一般指石油和天然气。
      中国的天然气。天然气乃燃料中的细粮。主要成分为甲烷，它杂质少。中国天然气产量低，约为石油的几分之一。天然气包括煤层气和煤成气。天然气可用于公共交通。采用联合循环方式则可用于发电。在世界范围内，天然气用于发电比煤电增长得快，因此考虑如何物尽其用也有很多工作要做。以前，中国对天然气发展和应用重视不够，今后要多加强这方面的研究和发展。液化天然气是将天然气冷冻变成液态，优点是无硫、无灰，低温-160℃，便于运输，主要通过海上运输，价格高于天然气。但如果以冷冻的方式好好利用天然气，则可以弥补价格上的劣势。至少在沿海、经济发达地区可以先用起来。
      我国水能源储量很丰富，多在西南。历史上早已有过多方面成功利用。近年以三峡电站为代表的先进巨型水能设备，已获成功。水能的好处是能源可再生；但是对各种广泛的地理研究与考虑，需要下更多的功夫；另外，移民、生态等有时也有不少需特别研究的课题。
      核能是目前在世界上安全性争议很大的一种能源。各个国家观点不同。比如说法国能源短缺，能源主要依靠核能，核电约占全国电力80％。美国不太提倡发展核能，主要因为安全问题。核电的废料如何处理？核废料的半衰期可达一万年，这么长时间如何保证不出事是个难题。应该说随着科学技术的发展，管理经验的丰富完善，核电站发生事故的概率应该是越来越小。中国发展核电站基本上是可行的，主要问题在核废料的后处理上。核聚变是核的新技术，但争议也比较大。国际上已有一座耗费很大的国家集体研究核聚变堆，估计搞成功需要50年以上。
      各种新能源随着科学的发展，世界上实行、建议的、各种能源不胜枚举。这里只能简略提两种最实际的：风能与太阳能。它们既是老的能源，现在也能发展成新能源。它们的全部运转经费已接近常规能源，估计10年内会与其它常规能源并行。
      如果对能源有基本的了解，在生产及生活中就可以做出正确的判断和结论，以达到提高能效、节约能源、稳定发展经济的目的。