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思考题（五十五）飞机能耗和飞行速度是什么关系？: qianlivan 2019-11-6 20:36; 考虑路程$L$固定的飞行，假设飞行速度为 $v$，飞机受力$f(v)$，飞机的能耗为何？能耗和$f(v)$有何关系？; 3976 次阅读|0 个评论

能源消费和华北的空气质量问题（我的评论）: 热度 3 jiangming800403 2017-2-6 23:08; 赵建民 2017-2-617:43 从骆家辉大使开始，pm2.5问题就是七分政治，三分环境，但是去国怀乡久矣的美籍华人而言，中国华北的空气质量问题，已经是在你们生活之外的另一个国家里了赵建民 2017-2-617:40 如果华北地区的空气质量真是工业污染决定的，华北晴空万里的时候难道工厂都停产了，实际上大雾霾的时候，二氧化硫等空气污染物的监测数据大体仍保持在三类空气质量水平赵建民 2017-2-617:35 中国大部分发电和钢铁产能都是最近十几年建成投产的，实际上世界上最大最先进的炉子基本上都集中在中国的渤海湾了赵建民 2017-2-617:32 当年齐桓公伐山戎在今天唐山地区的迷谷地方遇到大雾霾的时候可曾有工业化。我想博主在伦敦烟雾或者洛杉矶光化学烟雾事件的时候会不会觉得当然的美国和欧洲是否也是碳排放太多了，从大数据中我们总能找到规律，也能发现反例，很多空气污染指数爆表的华北城市，直到黄河渭河一线的郑州西安其实都没有什么钢铁厂。只要我愿意我肯定可以做出一组碳排放越多空气治理越好的规律，而且有很高的相关系数赵建民 2017-2-320:45 中国不可能在比西方国家人居能耗与排放低很多的条件下，超英赶美，实现世界一流的人文发展与福利。与伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾的时代相比，英美的碳排放都增加了很多。博主回复(2017-2-515:19) ：谢谢评论。蒋大和 2017-2-408:01 感觉去国外的华人逐渐会忘了家乡原来还很落后。博主回复(2017-2-510:16) ：万里之外去国怀乡的国际友人关心中国的空气质量问题这是伟大的国际主义精神。; 个人分类: 能源、大气环境与气候变化|2984 次阅读|8 个评论

阿法狗的“需求侧”: 热度 7 lvnaiji 2016-3-22 08:41; 吕乃基既然人工智能可以帮助人类成为更优秀的国际象棋选手，那么合理地推测，它也能帮助我们成为更优秀的飞行员、医生、法官、教师。大多数人工智能完成的商业工作都将由专注某个狭小领域的专门化超级而又自闭的智能软件负责。头痛医头脚痛医脚，历来为国人所不齿，却在局部问题上一一得手，且越做越好。MindDeep宣称，他们开发人工智能的目的，就是为了解决人类社会面临的最棘手的问题，使得世界变得更好。譬如DeepMind Health，借助跟阿法狗类似的算法，帮助医生识别最具风险的肾病患者，在几秒内就能查看验血结果，并优化对病人的治疗方案。 “ 直接发出提示，并对病人优先级进行排序。 ” 这种基于云端的人工智能愈将成为日常生活中根深蒂固的部分。云计算遵循网络效应（network effect），网络价值增加的速度远超过规模扩大的速度。越多人使用人工智能，它就会变得越聪明；就会有更多人使用它。一家公司进入这个良性循环后，规模会变得极大，发展速度极快，以至于对其他新兴竞争对手形成压倒性优势。结果就是，未来的人工智能将由两到三家寡头公司主导，并以基于云端的多用途商业产品为主。谷歌将在已经领先的高度加速发展，扩大与追赶者之间的优势。 http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyMjE3NTg2OQ==mid=402002780idx=1sn=2672e060babc3adde953c3922490d7d8scene=23srcid=03130r0ctAW14FWBTT8Zz2Iy#rd 阿法狗在需求侧上的影响还不止于此。在第四次工业革命的浪潮中，德国以其出众的制造业实力，由智能制造向上攀登，一心向往为CPS制定标准，与美国抗衡。美国的谷歌等超一流的互联网巨头通过人工智能等高技术，直接做出高大上的智能产品，似乎没有把德国念兹在兹的标准放在心上。传统把产业分为一二三产，现在有一种说法比较时尚却不无道理。世界未来的产业格局分为三个维度，分别为一维的传统产业，即现有的一二三产，二维的互联网产业，如谷歌、脸谱、BAT等“平台”型公司，以及处于萌芽阶段尚未显山露水的三维的智能科技产业。高维产业向下挑战低维有优势，所以居于二维的网店可以冲散留在一维的实体店，譬如阿里巴巴。反过来，同样处于二维的谷歌则凭籍大数据和尖端技术（硬件、云……）做智能眼镜等各种智能产品，正在向三维攀登。阿法狗具有普遍性，可以适用于广泛的领域。在德国工业4.0致力于沟通一维与二维的标准之时，谷歌似乎正在瞄准二维通往三维的标准。面对谷歌的阿法狗以及逐一问世的智能产品，且不论中国制造2025，不知德国的工业4.0是否会感到几分落寞，几分尴尬。让一部分人先富起来，其结果已经看到了；现在是让一部分人先聪明起来… 眼下还有一个问题就是人工智能的能耗。为了对阵李世石，谷歌的分布式服务器上据说动用了相当于世界上run得最快的超级计算机 —— 天河二号10%的计算能力。阿法狗运行一天消耗的能源，大概能满足李世石的全年能耗，从计算效率来看两者之间的能耗大概差了几个数量级。阿法狗与它的前辈深蓝相比是一个费电的无底洞。在能耗上的低计算效率，说明人工智能距离人类智能还有大量的路要走。 http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-962627.html 新新人类需要的不仅是“智能”，还需要“体能”，有待生物工程、新能源，以及复杂性科学等领域的发展。在战胜李世石之后，人工智能要做的或许不仅是攻城略地，还需要攻克一个难题，那就是怎样喂饱阿法狗。人工智能曾经因为撇开了“体（body）”而一骑绝尘，而今，似乎绕不过去的依然是心脑关系（参见人工智能获胜的第一要点：摆脱系统与环境，局部与整体关系的羁绊）。附言：应北京科技大学潜伟教授之邀，本人将于4月5日至9日访问北科大与7日在北科大作两次讲座。 5 日上午，科学家的“原善”及其守护与提升近日，科技界学术腐败事例屡见于媒体报端，科技人员何以自甘堕落？实际上，科学家在长期的科研活动中形成了在一定程度上有别于其他人员的“原善”。科学活动的根本点就在于人经由理性和实验与自然的博弈。正是在这样特殊的科学活动中，形成了科学家特定的品格。科学家的原善是科学家在科学活动，也就是人类在最简单的活动--与自然博弈的认识过程--中形成之善。鉴于人类所有复杂的活动最终都建立于对自然的认识活动的基础之上，所以在科学活动中形成的道德规范是原本之善、基础之善。然而，科学家之原善只是一切善的共同出发点和基础，不是全部，显得苍白单薄，以及有可能被滥用。原善只是一种抽象，有待充实和提升。当代中国语境下，科学家的原善还可能被扭曲、践踏而堕落。有必要还科学家以原善。科学家自身坚守、充实、提升原善。 7 日上午，改革开放的四个阶段——权力、资本与社会的关系通常从经济、政治和文化三个子系统及其关系来理解一个社会，经济提供社会运行的物质基础，政治规定社会运行的法律制度，以及关于权力分配与制约的制度；文化倡导社会基本的价值取向，论证现行社会的合理与合法性等。在现实世界中这三大子系统的关系往往发生偏差而失衡，原因在于其背后的政府、资本和社会。三者虽处于同一国家，然而都有自身的利益担当和诉求，力图以最小投入获得最大效益，并且倾向于自我扩张。三者之间的合作与博弈，汇成政治、经济和文化三个功能子系统。政府、资本和社会三者关系的视角，有助于厘清资本主义和社会主义的分野，透析全球化的线索，以及理解科技发展的影响。在中国改革开放的进程中，资本与社会渐次萌生，诸多问题均源于政府、资本和社会没有厘清三者之间的关系。梳理政府、资本和社会三者之间的边界，将是今后改革的方向。欢迎有兴趣的朋友莅临指导！（具体时间地点待定）另，本人还有以下题目可与北京的朋友在这一时间段内分享：第三只眼睛看围棋大战（自荐） “特色”与“普适”的实质开放的历程及其对改革的影响由WTO到TPP 大数据的认识论与实践论阻碍科技创新的社会文化因素——人的需求及其实现途径及其对“双创”的影响请有意的朋友及早与本人联系，以便做好准备并安排时间。; 个人分类: 科技|3361 次阅读|18 个评论

从深蓝到深思想：大巧若拙，重剑无锋: 热度 1 jiangming800403 2016-3-14 20:36; 2016-3-13 20:02 alphago根本不知道谁是李世石，所以相当于双盲测试，alphago第二盘走出了任何棋谱中都没有的一些招法，所以它的计算和棋谱关系不大，将来alphago可以不需要任何棋谱，自我学习，也许会更厉害！博主回复(2016-3-13 21:26) ： alphago算法最简单的一种说法是基于深层神经网络和蒙特卡罗方法的搜索与判断，虽然实现起来相当复杂和困难，但本质上仍然是在有限的向量空间里一种优化决策，阿狗虽然可以不断的自主学习和训练，但突破不了人类最初喂给它的棋谱。如果阿狗还是对阵欧洲冠军的棋谱，它大概永远赢不了李世石。博主回复(2016-3-13 21:24) ： alphago不知道谁是李世石，但是alphago背后的团队清楚，alphago对棋局的理解应该是建立在对以往棋局的最大近似上的，在此基础上在对局势进行预测和决策 alphago之所以能取得超越前辈深蓝的功绩，算法可能还是次要的，最主要还是计算机硬件的进步。深蓝战胜卡斯帕罗夫已经二十年了，这期间计算机技术仍然以摩尔定律的速度呈指数型进步。alphago的每一次决策都可能要分析上亿次情景，进行数万亿次计算，这只有超级计算机的运算速度、海量的存储容量，以及闪电般的数据读写才能完成。如果把alphago的计算程序装入它的前辈深蓝。不要说下棋，电脑可能干脆罢工。为了对阵李世石，谷歌的分布式服务器上据说动用了相当于世界上run得最快的超级计算机——天河二号10%的计算能力，而天河运行二号一天的电费据说超过10万美元。alphago运行一天消耗的能源，大概能满足李世石的全年能耗，alphago虽然可以战胜李世石，但是从计算效率来看两者之间的能耗大概还差了几个数量级。两次人机大战，卡斯帕罗夫与李世石的能量消耗应该差不多。alphago与它的前辈深蓝相比则是一个费电的无底洞。实际上，alphago挑战人类最强大脑走的还是大巧若拙，重剑无锋的样子，在天价电费支持下，完成海量搜索与逻辑判断，从而对人类做出一个优选出一个胜率最大的碾压式的决策。谷歌是一个具有政治正确性的公司，这也是它搞出alphago这样一个费电的玩意儿的重要原因。但是，在能耗上的低计算效率，这也说明人工只能距离人类智能还有大量的路要走。; 个人分类: 科研八卦|3536 次阅读|2 个评论

关于“我国的单位产值能耗约为美国的3倍”的夜场讨论: 热度 3 duanlp 2015-1-29 18:54; 昨夜，我（代号 D ）跟一个政策制定者（代号 L ）进行了一场有趣的微信讨论，主题是“我国的单位产值能耗约为美国的 3 倍日本的 7 倍”。觉得挺有意思，现将讨论内容大致整理如下： D ：我以前驻外时调研过单位 GDP 能耗之事，发现这种比较不科学。 L ：这个指标是目前环境保护的关键指标,也是反映科技进步的重要指标。您认为它主要不科学之处在哪？ D: 各国的行业分布差异大，我国低端低价值行业多。我本人是化工博士，我对能耗计算可以称得上专业水平。我觉得比较各国同种行业的能耗更有利于解决问题,例如，同样炼一吨原油或钢，各国能耗是多少。 L ：您有没有关注中国与美国在单位产值能耗方面的变化趋势？有的国家，可能就不是从铁矿石开始练钢。都采用行业比较，还是有些困难。 D ：若拿生产牛仔裤的中国和生产瑞士手表的瑞士比单位产值的能耗，意义真不大。 L: 我赞成。但有一个问题，单位产值能耗其实不光只是表征能源，它也同时表征了 GDP ，进一步可以表征收入。 D ：炼油炼钢之事，可选相同规模或相同工艺流程的几个企业比较。能耗的表征可以碳排放为计量单位 L ：我国的单位产值能耗约为美国的 3 倍，收入水平仅为美国 1/5 ，换句话说，可以表达为，如果中国人想获得美国人一样的收入水平，那么能源消耗就得更大得多。那只说明了能耗的多少。现在还要进一步说明获得同样的人均收入，情况会如何？中国人要获得与美国人一样的人均年收入，中国的能耗就需要达到美国的 60 倍？这个论断，您认为能成立吗？ D ：我觉得调整升级产业结构，生产高货值的产品是关键。 L ：目前中国的能耗水平，刚刚达到美国的水平。即使中国调整升级产业结构，达到了同美国一样的经济效率，那么也需要消耗美国 20 倍的能源，才能使中美两国的人均年收入持平。对吗？ D ：单位产值能耗是两个解決途径，一是提升货值，二是提高能源效率。我查一些中美特定行业的能耗比后再回答这个问题。 L: 其实美国的单位产值能耗低，也没什么太大的诀窍，主要是服务业占比高。 D: 因为现有研究认为：我国的单位产值能耗约为美国的 3 倍、日本的 7 倍。这句是基于中国目前低端低价位制造业多的现实。 L: 目前我国承诺， 2030 年将达到排放峰值，随后将下降。这个承诺，对中国人的未来生活质量提高，是否意味着某种天花板？但我们要给他们以希望。他们希望的生活，是永远保持与美国的巨大差距吗？显然不是。我们也不应该去人为限定中国人对生活质量提高的憧憬空间啊。 D ：新能源的开发是希望所在。我最近发了一篇瑞典电动汽车的文章，主要观点是瑞典的电一半核电，一半水电，无碳排放，宜开发电动车 L ：新能源也不便宜呀。 D ：新能源的短期意义是不排碳，而非便宜。 L: 那只能成为中国人提高生活水平的障碍了。本来钱就不多，还要支付更多的成本。 D ：新能源的长期意义是 . 技术进步和突破，变便宜。 L ：新能源变便宜的理由是什么？ D ：技术的突破。有时科学突破不可预测。例如，万一哪天有种超级材料可转化太阳能为电，极便宜，又能象涂料一样刷在车身上，墙壁外，然后，就一劳永逸了。 L ：这种材料的成本一定不低。所谓高投入、高产出。高投入，指的是全世界、全社会的高投入，一大堆人、资本投了进去，绝大多数灰飞烟灭。你真是乐天派。 D ：倒不是乐天派。主要是半导体的摩尔定理让我如此乐观。 20 年前我开始学计算机时， lM 内存占多大一个硬盘，现在 20G 的 u 盘的体积只有一点点。但只要一人成功了，人类就整体受益。 L ：高产出，指的是一家企业的高产出，它终于获得了成功，然后不可能免费提供，而是要以某种垄断的价格来提供。否则，这家企业如何实现高回报呢？ D ：垄断价格是必然，但不会永远。 L: 人类从来不可能同时整体受益，只能是其中的一部分人受益，直到认为这是一项落后的技术才被其余的大部分人享受。 D ：累了，准备睡了。 L ：好的，晚安。; 4575 次阅读|6 个评论

面向节能的复杂通信网络链路能源协同策略研究: abyssoop 2010-10-12 16:29; 最近刚在EPL上录用的一篇论文，供大家分享，也请批评指正。题目：Linkpowercoordinationforenergyconservationincomplexcommunicationnetworks 摘要： Abstract.-Communicationnetworksconsumehuge,andrapidlygrowing,amountofenergy. However,alotoftheenergyconsumptioniswastedduetothelackofgloballinkpowercoordinationinthesecomplexsystems.Thispaperproposesseverallinkpowercoordinationschemestoachieveenergy-efficientroutingbyprogressivelyputtingsomelinksintoenergysavingmodeandhenceaggregatingtrafficduringperiodsoflowtrafficload.Weshowthattheachievableenergysavingsnotonlydependonthelinkpowercoordinationschemes,butalsoonthenetworktopologies.Intherandomnetwork,thereisnoschemethatcansignificantlyoutperformothers.Inthescale-freenetwork,whenthelargestbetweennessfirst(LBF)schemeisused,phasetransitionofthenetworks'transmissioncapacitiesduringthetrafficcoolingdownphaseisobserved.Motivated bythis,ahybridlinkpowercoordinationschemeisproposedtosignificantlyreducetheenergyconsumptioninthescale-freenetwork.InarealInternetServiceProvider(ISP)'srouter-levelInternettopology,however,thesmallestbetweennessfirst(SBF)schemesignificantlyoutperformsotherschemes. 全文的arXiv地址：http://arxiv.org/abs/1010.1894; 个人分类: 论文交流|5006 次阅读|0 个评论

思路很重要：怎样用油、怎样用煤、怎样用能源: niweidou 2009-12-27 11:20; 中国应朝着节约型社会方向发展，正确定位生活质量，控制、降低生产和消费总能耗专访清华大学原副校长中国工程院院士倪维斗 2009年，早春，清华大学一间古朴庄重的中式小会议室里，76岁的倪维斗院士精神饱满，声音洪亮地与本刊记者谈起当前的能源问题，我总觉得能源的战略和思路很重要。但是我感觉，目前，还没有跳出传统的方法。到底怎样用油、怎样用煤、怎样用能源的思路还没有很好建立，这涉及到生活方式、思想、道德和文化等多方面的因素。我们的采访就从拉家常开始了。中国能源面临五个方面的严峻挑战记者：当今中国能源面临的最严峻的挑战是什么？倪院士：中国能源正面临：总量需求的巨大压力；液体燃料短缺；温室气体排放；环境污染严重；及8亿农民和城镇化所需的能源供应。从2000~2020年，国家规划中国GDP翻两番，而能源消耗翻一番，即能源弹性系数应为0.5。但是最近3年，这个系数超过1.3，即能源需求远远大于规划。从发展趋势看，中国工业已进入重化工业阶段，按世界各国发展的历史规律来看，能耗迅速增长阶段似不可逾越。问题是这么大的一次能源需求我们是否能够承担，其所引起的污染是否有足够的环境容量？怎么解决？2007年中国进口石油约为1.63亿吨，今后将继续增加，能源安全如何考虑？影响环境的污染物质主要是SO2、NOx、PM2.5-10、Hg和CO2，这些污染物的80%是由于化石能源的应用，尤其是煤的直接燃烧所引起。目前中国有30%~40%的地区（尤其是西南地区）出现酸雨现象，呼吸系统疾病不断增加。需要认真研究的是中国对这些污染物可容忍的环境容量究竟是多少？目前全球每年排放250多亿tCO2，空气中的CO2浓度，自工业化150多年以来，已从280ppm增至380ppm，目前以3ppm/a的速度增长。全世界都在采取多种措施减排CO2，中国已于2002年成为京都议定书的第37个签约国。因而，从战略高度、从现在开始就应该认真考虑中国CO2如何分阶段减排的有关战略技术和政策问题，否则的话，在今后几十年中国将会为此付出更多的代价。到目前为止，有相当数量的农民没有得到良好的能源服务，他们仍依赖当地的农业废弃物（秸秆、柴草等）作为主要能源，有些地方甚至仍在砍伐森林和破坏生态。此外，中国城镇化率以每年1%在增长，每年有将近1000万人口进入新的城镇。据统计，城镇居民的人均能耗是农村人均能耗的3.5倍。这部分份额巨大的能源应来自何处？中国应朝着节约型社会方向发展记者：您能否谈谈中国应如何应对严峻的能源需求供应？倪院士：从世界上人均GDP增长与一次能源的一般规律来看，人均GDP达到1万美元，各国人均能源消费量将在4tce以上。人均能耗水平和变化与地理、消费模式、工业结构等多方面相关，中国人均GDP已达到3000~10000美元区间，在当前能耗水平较低时，应当科学决策和引导人们在生产与消费过程中节能减排，为我国的长远发展奠好基、塑好型。按发达国家的历史经验，当人均GDP处于3000~10000美元阶段，均有一个较长的能源强度高速增长的时期，产业结构均呈现重化工业特征。调整产业结构、采用新技术，可以削减能源强度的峰值并缩短能源强度上升的持续时间，但以重化工业为主导的工业化加速发展阶段难以逾越。发达国家，如英、德、法、日等，均经历过不可逾越的坡峰时期，但随着时间的发展，坡峰越来越低，尤其是日本。全世界在经历300多年工业化的发展后，如今已没有足够的空间按常规走下去。目前全世界人口60亿，将来90亿或更多。人均能耗的不断增长，以及技术的发展，使得人均耗能会越来越大，破坏地球也越来越快。从发展规律来说，中国必须经历这样一个坡峰时期，但在目前新的形势下，坡峰应当多高、延续多长需要仔细研究。中国人口多，起步晚，作为一个人口众多的国家（13亿~16亿），按发达国家的传统发展道路走已经挤不上去了地球已没有这种常规发展的空间。全世界大的政治格局已形成，资源瓜分几近结束，难以重新洗牌。中国不是一个小国家，在全世界举足轻重（人均能源、资源、污染都乘以13亿）。其次，从中国的资源禀赋、环境容量、生态平衡与社会和谐之间的矛盾，以及对子孙后代负责的角度来说，也没有空间。如图3中所示，GDP的强大驱动力，推动着中国总能耗的发展趋势越来越倾向于传统的发展道路，这个倾向是不可持续的、十分令人担忧的。人们在高能耗的生活模式下养成的生活和消费习惯，由于惯性难以降低对能源的需求，进而可能走向更高能耗的发展道路。针对中国的国情，在满足人们基本需求的条件下，中国应争取朝着节约型社会的方向发展，正确定位生活质量，控制并降低生产和消费总能耗的高峰值。记者：近年来，中国GDP每年以10%的速度增长，能源消耗则急剧增加，中国应当如何从节能方面来减少对能源需求的增长？倪院士：中国一方面人均资源短缺，供应压力较大；但另一方面单位GDP的能耗强度很大，大约是日本的5~6倍，其原因是多层次的：（1）工业结构的原因。如高能耗、低附加值的产业；制造业缺乏自主创新，处于低端；第三产业不够发达（2）技术相对落后的原因。我国发电、水泥、炼钢、电解铝等的单位能耗都比先进技术高20%~30%；（3）政策方面的原因。节能往往是软指标，政策相互不配套，贯彻不力，统计混乱，一般号召多，落实少。用能企业、机关、个人没有真正节能的驱动力和意识；（4）传统习惯、文化、观念、道德层面的原因。从某种意义上讲，人们没有把节能作为自己的行为准则，在消费模式方面不加选择地模仿西方，更有甚者以奢侈、豪华为荣。中央提倡的循环经济，资源节约型社会，其扎扎实实的实效工作需要增强。从科学技术层次考虑，节能有非常大的覆盖面，从基础研究到应用研究，一直到节能产品的研发和商业化推广，有大量的工作可做。例如，强化传热、传质，两相、多相流动，可再生能源（太阳能、风能、生物质能，以及由这些能源应用组成的复合系统）的高效、合理利用，新型蓄能（热、电）装置，新型的热力系统，复杂工业系统的集成、优化其实，节能本身就是一种能源，而且是最清洁的能源，在这方面我国的潜力是极大的，这给广大的科技工作者、政策制定者提供了十分广阔的发挥聪明才智的天地。发展可再生能源必须从中国实际出发记者：发展可再生能源风能、太阳能、生物质能，将如何应对各种挑战，例如环保、资金、技术、政策等等。中国可再生能源应遵循何种路径进行良性发展？倪院士：可再生能源（主要是风能、太阳能和生物质能）在2020年以前很难在总能源平衡中占有一定分量的比例，这个情况和欧洲的其他国家在国情上有很大区别。一些欧洲国家，他们总能耗已经不再增长（或增长很少），可再生能源逐步替代目前在役的化石能源。而中国却处于总能耗急剧增长之中，单是发电设备（其中主要是燃煤的发电），每年增长的装机容量是60G~80GW，超过三个长江三峡。在这个高速增长量中，可再生能源所能起的作用是很有限的，更不用说去替代原有的化石能源消耗。对可再生能源一定要结合中国具体情况，探索这些能源在中国整体能源系统中的最佳位置，发挥它们的长处，使它们各得其所。我们需要重点研究的不是这些可再生能源能做什么，而是它们在我们能源系统中应该做什么。可再生能源利用应该集中力量在基础研究、应用研究、示范、商业化多个方面全面推进。我国风能资源是相对比较丰富的，据最新风能资源研究结果，风能资源可开发量约为7-12亿kW，其中陆地风能资源可开发量约为6-10亿kW，海上风能资源可开发量约为1-2亿kW。目前，国家正在着手详细的风力资源调查。到2008年，我国风力发电装机容量达到1200万kW左右，位居世界第4位。近年来，风电以每年超过100%的发展速度增长。中国原有的风电发展规划是到2020年风电装机容量达3000万kW，但按这几年的发展势头，准备重新修改的规划是2020年风电总装机容量将达到1亿kW，是原规划的3倍以上。国家对于风电的发展在政策和财政上也给予了很大的扶持力度。目前运作的机组约75%是引进的国外机组，25%是国产的。自主产权的机组有600kW、750kW、1.2MW和1.5MW，后两种还有一个成熟期。目前，我认为要利用大家关注可再生能源的时机，集中有关力量，研制出具有自主知识产权的大型风力发电机组（1.5M~3.0MW）。在风机整体优化、气动设计、强度疲劳、振动、长期可靠运行、控制、材料制造等方面掌握关键技术，在3~5年后给市场提供和国外机组相当水平的大型风电机组。太阳能光伏（PV）利用肯定是一个有十分广阔前景的方向。可惜的是近年来PV的研究虽然取得了很大成绩，但相对常规发电，单位容量价格仍高几十倍，要真正变成有份额的发电还有很长的道路要走。我国在PV材料与工艺方面和国外先进技术相比还有不小的差距，在这方面开展深入的材料制备、先进工艺和提高转化效率方面的基础研究是十分必要的，国家也应加大投入力度。太阳能热利用是一种最现实、最有前途、最能够有份额地替代化石能源消耗的太阳能利用方式。中国在真空集热管的高吸收率涂层和工艺处于世界领先水平，在应用方面也居世界首位，已有9000万m2的太阳能集热管在全国各地应用。目前主要是用于生活热水供应，其实在建筑节能方面有很大的、更为广阔的应用前景。目前，尤其是我国房屋总建筑面积迅速增长，用于空调、采暖的能耗必随之增加，建筑用能已达总能耗的30%。因而，更应利用太阳能集热管，研究中温与高温集热管和地源热泵相结合，组成新的采暖，空调系统，大大降低建筑中的化石能源（包括电能）的消耗。中国可利用的农作物秸秆大约相当于3亿tce，可利用的森林废弃物大约也是相当于3亿tce。因此总量相当有限、人均则更少。这和美国（大农场）、巴西（大量、高产甘蔗）和一些北欧国家（如瑞典，人口800万，面积40万km2，森林覆盖率80％）有本质的差别。我国人均耕地少（一亩多一些），从而人均生物质保有量也很少，且高度分散。所以，绝不能照搬国外的做法，而是必须从国情出发，因地制宜。生物质是高度分散的资源，顺其自然，应该是分布式利用，应发展各种生物质就地加工、就地使用的新工艺、新方法。要总结多年来小规模气化、做液体燃料难以为继的经验教训。目前比较好的方法之一就是用新的力学原理（挤、切、捻），把秸秆和其他各种纤维质、木质素做成颗粒，不需要加热和粘接剂，制造颗粒的能耗尽量小然后用作燃料。这样，可以把农村居民相当普遍使用的炊事、采暖用煤替换出来，用于高效低污染的大电厂。人类应更科学、更聪明地与自然和谐相处记者：倪院士，听说您不愿意与人争论，只是说实话而已。请您就能源问题畅谈您的一些看法？倪院士：目前自然环境是地球内、外动力在万亿年动态变化过程中的阶段表现，是不以人们的意志为转移的。人有生命，整个生态系统也有生命。自然与人在生态道德上是平等的。以敬重和呵护之心对待自然，是生态道德的基本要求。过去，人们做了一些违反自然规律的蠢事，自然给了我们应有的惩罚。如何处理人与自然的关系是对每一个人的重要考验，也是对是否真正理解和谐社会的试金石。由于现在科学在物质、技术进步方面的巨大成就，一些科学家和一些工程技术人员认为科学技术可以解决一切问题。实际上，科学技术和相关的方针政策，只有尊重自然，善待自然，与自然和谐相处，才能成为第一生产力。否则的话，科学技术会走向其为人类造福这个根本目的的反面，人类将为此付出惨重的代价。人类使用能源大致经过几个阶段：薪柴-煤炭-石油-天然气，各国由于资源不同，发展阶段不同，这些阶段有重叠和交叉。煤、石油、天然气是地球几千万、几亿年太阳能的沉淀。在用量较小时问题不大，而现在由于人口的增长，现代化条件下人均用能的大幅度增加，引发了日益严重的资源、环境、生态问题。所产生的问题逐渐扩大，从能源、环境、生态延伸到经济、政治、军事，越来越显得不可持续。但是，即使如此，人类使用的能源基本上是几千万、几亿年太阳能积累下来的化石燃料，从地层深处较集中地开采出来，和大自然的交互相对较少，主要是大量使用过程中发生了问题。目前，大规模、有份额地转向使用可再生能源，用的是当年的太阳能（表现形式为：水能，风能，生物质能，太阳能的直接辐射能和热能等）。采集面积和大自然已存在循环的交互就会越来越大，也就是说，人类与自然的交互，相互影响，比利用化石能源交互的范围，交互的深度，交互的频度将会起很大变化，甚至于会从量变到质变。因而，在这种形势下，人与自然和谐相处，尊重自然，爱护自然，将进入一个新的阶段，问题会越来越突出，弄不好的话，大自然的惩罚会来的更快、更早、更严峻。从本质上讲，没有人与自然的和谐，就没有人与人的和谐以及社会的和谐。人类为了解决大量利用化石燃料而转向大规模利用可再生能源，就要对上述问题做十分深入、谨慎的全面分析，扎扎实实地前进。否则的话，为了解决一个问题就会制造出另几个更为复杂、更为严重的问题。大自然的惩罚已经教训了人类，人类应该更科学、更聪明地与自然和谐相处，并在相处中实事求是、相互尊重、不断前进。（本文发表于《世界石油工业》 2009年4月30日第2期）; 个人分类: 未分类|4116 次阅读|0 个评论

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标签: 能耗

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