人類發(fā)展史上已經(jīng)發(fā)生過的三次技術(shù)革命，這三次技術(shù)革命主要都是從新的生產(chǎn)工具誕生和應用開始的。近年來，一些專家學者提出，第四次技術(shù)革命正在來臨，而新能源技術(shù)革命將是第四次技術(shù)革命的突破口。回顧人類技術(shù)革命的發(fā)展脈絡，前瞻新的技術(shù)革命，吸取歷史經(jīng)驗教訓，抓住難得機遇，中國將走出一條新型現(xiàn)代化之路。

        大趨勢：新能源主導第四次技術(shù)革命

        技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命不能消除經(jīng)濟周期，但危機往往又是轉(zhuǎn)機。中國科學院院長路甬祥在中國科學院2009年度工作會議上預言，人類的第四次科技革命已在國際金融危機中醞釀，而新能源革命將是這次科技革命的關(guān)鍵突破口。

        在過去100年內(nèi)，人類消耗了地球歷經(jīng)數(shù)百萬年所集聚形成的碳氫化合物的一半，石油資源已過“供應頂點”。與大量消耗煤炭、石油等化石能源不同的是，呼之欲出的新能源，將以可再生能源為主重組能源消費結(jié)構(gòu)和能源利用方式，從而催生以新能源為主導的又一次全球新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)革命。

        新能源是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。聯(lián)合國開發(fā)計劃署把新能源分為以下三大類：大中型水電；新可再生能源，包括小水電、太陽能、風能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地熱能、海洋能；穿透生物質(zhì)能。雖然各國從國情出發(fā)，開發(fā)替代能源特別是開發(fā)可再生能源各有側(cè)重，但是，其中三大能源正成為大國著力開發(fā)的重點。

        太陽能有望成為首選替代能源

        據(jù)新華社記者歐颯2006年11月報道，美國馬薩諸塞州普羅米修斯可持續(xù)發(fā)展學院院長布拉德福德在新出版的《太陽革命》一書中預言，太陽能將在未來20年內(nèi)成為功效最佳、價格最低廉的替代能源。美國國防部國家安全太空辦公室(N SSO )主持、有170多位海內(nèi)外專家參與提出的一項研究報告建議，美國應在10年內(nèi)開始實驗宇宙太陽能發(fā)電。2007年10月日本共同社報道說，根據(jù)這一研究小組的報告，如果能建成宇宙太陽能發(fā)電站，一年內(nèi)采集的太陽能相當于地球上已探明儲量的常規(guī)能源總和。這項報告預測，2050年，宇宙太陽能發(fā)電站有望開始滿足地球上的能源需求。

        據(jù)俄塔社2008年12月報道，世界上最大的太陽能電站已在葡萄牙投入使用，年發(fā)電量可達9300萬千萬瓦時，足以保證三萬個家庭的用電量。2009年4月美國《舊金山紀事報》介紹說，總部位于舊金山的太平洋[11.56 -2.20%]天然氣和電氣公司計劃從2016年開始，向Solaren公司購買源自太空太陽能的電力，兩家公司已簽署為期15年的合同。根據(jù)計劃和合同，Solaren公司將利用發(fā)送到地球同步軌道上的衛(wèi)星太陽能電池板收集太陽能，將其轉(zhuǎn)換成射頻能并傳輸回位于加州的地面接收站，然后再將射頻能轉(zhuǎn)換成電能，最終并入太平洋天然氣和電氣公司的電網(wǎng)用于商業(yè)化發(fā)電。日本政府將從2009年開始著手“宇宙太陽能發(fā)電”項目的研究。此舉不僅有利于擴大太空利用的范圍，而且有助于解決全球氣候變暖和能源問題。

        世界太陽能大會每兩年舉行一次，參會成員已發(fā)展到34個國家和地區(qū)，開發(fā)利用太陽能，已引起越來越多國家的關(guān)注。據(jù)報道，迄今太陽能發(fā)電僅占人類能源需求的不足0.1%。但是，利用太陽能的支持者相信，在全世界為尋找石油替代能源以及阻止氣候變化而大舉投資的推動下，一個太陽能時代可能正曙光初現(xiàn)。

                開發(fā)生物燃料前景廣闊

        生物質(zhì)能作為一種化學態(tài)能，不僅能夠發(fā)電、供熱，而且能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)燃料和生物基產(chǎn)品，是能夠大規(guī)模替代化石燃料的可再生能源，因此，很多國家都在開發(fā)生物燃料，顯示廣闊前景。

        目前，美國和巴西是世界上生物燃料乙醇的生產(chǎn)大國，兩國乙醇產(chǎn)量占全球乙醇總產(chǎn)量的70%以上。2007年，歐洲(主要是德國)的生物柴油生產(chǎn)能力已達500萬噸(約合58億升)。據(jù)國際能源機構(gòu)統(tǒng)計，2001年全球所產(chǎn)石油的57%用于交通領(lǐng)域，其中汽車是耗能大戶。截止2007年，全球汽車保有量已超過八億輛，全球每年汽車產(chǎn)量仍超過7000萬輛，預計到2020年全球汽車保有量將達到12億輛以上。全球所生產(chǎn)石油的62%將用于交通領(lǐng)域。巴西3/4的新汽車能夠使用從純乙醇到純汽油的混合燃料。美國提出，到2012年實現(xiàn)美國聯(lián)邦政府購買車輛中的半數(shù)將是插電式混合動力車或電動汽車。瑞典提出，到2020年不再依賴進口石油，主要利用森林廢棄物生產(chǎn)的乙醇燃料。生物燃料還將廣泛用于生產(chǎn)和居民日常需求。2004年5月，世界自然基金會和德國應用生態(tài)學研究所分別發(fā)表研究報告預測，到2020年，西方工業(yè)國家15%的電力源來自生物能發(fā)電，將有一億個家庭用生物燃料發(fā)電。

        以玉米、大豆和甘蔗等糧食和油料作物等為主要原料生產(chǎn)乙醇燃料，不僅占用大量耕地與“與人爭糧”，而且可能會破壞森林、濕地和草原，造成新的環(huán)境和生態(tài)災難。為了解決這些矛盾，第二代生物技術(shù)研發(fā)工作已經(jīng)取得了明顯進展。開發(fā)第二次生物燃料的關(guān)鍵技術(shù)是催化酶技術(shù)，酶是一種生物催化劑，可使生物化學反應在溫和的環(huán)境下進行得更加迅速、效率更高。新型酶制劑能將植物中的纖維素分解成可發(fā)酵糖，并進一步轉(zhuǎn)化為乙醇。美國能源部通過資金支持國家可再生能源實驗室與企業(yè)合作，對纖維素催化酶進行優(yōu)化，使第二代生物技術(shù)有望于2010年投入產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。

        第二代生物燃料具有如下優(yōu)勢：

        首先，汽車發(fā)動機不需要改造就可以直接使用摻入生物燃料乙醇的汽油或柴油；其次，第二代生物燃料乙醇的催化酶技術(shù)未來幾年成本還將快速下降，具有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的可行性；第三，秸稈等纖維素類農(nóng)業(yè)廢棄物資源豐富。2007年1月美國公布的一項報告指出，2027年，生物燃料乙醇將擁有20%汽油市場，創(chuàng)造1100億美元的經(jīng)濟增長，節(jié)約500億美元的石油進口費用和增加240萬個就業(yè)崗位。

        核聚變解決全球性的能源問題

        從1954年蘇聯(lián)建成世界第一座核電站至今，全球已有核電站435個，核電年發(fā)電量已占全世界發(fā)電總量的17%，其中，法國80%的發(fā)電來自核能。專家們認為，一旦解決了可控的核聚變難題，全球性能源問題將迎刃而解。

        2005年6月，來自歐盟、美國、日本、俄羅斯、韓國和中國的代表在莫斯科達成協(xié)議，確定法國的卡達拉舍為國際熱核實驗反應堆的建造地。當今全球各地的核電站都是通過鈾、钚等重金屬元素的原子核發(fā)生裂變反應來獲得巨大能量，而核聚變反應主要是從海水中提取氫的同位素用于核聚變反應，從而產(chǎn)生巨大能量。不僅海水中的氫在地球上幾乎用之不竭，而且聚變過程產(chǎn)生放射性微乎其微，不產(chǎn)生核廢料，對環(huán)境的污染很小�？茖W家從一升海水中可提煉1/6克氚，其聚變后放出的能量相當于300升汽油燃燒釋放出的能量。浙江大學物理學教授盛正卯說，從海水中提煉氚技術(shù)已經(jīng)掌握，問題是核聚變過程中不能實現(xiàn)可控，從理論上講至少30年后可將海水聚變成能源。

        幾個大國在參與開發(fā)核聚變技術(shù)和應用的國際合作的同時，都在積極研究核聚變問題。美國科學家提出，通過模仿太陽能中心核聚變發(fā)能原理，打造出微型“人造太陽”，為將來探索新能源帶來希望。2008年12月，英國《每日電訊》報報道說，如果試驗成功，科學家將向著建立現(xiàn)實核聚變發(fā)電站邁出第一步。由于作為試驗用燃料的氫在宇宙中普遍存在，“人造太陽”將有助于科學家探索一種幾乎取之不竭的能源。

         一些專家預測，人類有望在50年內(nèi)實現(xiàn)可控核聚變，從而解決全世界面臨的能源問題。“到2050年，我們將可以使用一種本質(zhì)上安全，可以提供可靠的、不排放碳的無限的燃料供應———這就是核聚變發(fā)電�！�

來源：經(jīng)濟參考報