1世纪的能源和环境问题。能源是人类发展中最重要的因素,是衣食住行、工业发展的因素,之前每个人使用的能源只是不到0.5千瓦。在公元元年的世界上人口只有一亿,人均使用是19世纪的十分之一。现在人口增长很多,已经增长47倍。大家可以看到这张图上人口和人均消费都增长很快。
(11:30)卡罗·卢比亚:在2000年,我们消耗的能源每一年相当150亿煤的燃烧,世界人口在新世纪增长了4倍,而我们的能源消耗增加了16倍。现在的能源消耗跟我出生的时候相比增加了16倍,这影响社会进步很多因素。在瑞典,每一年消耗的电是一万五千度,在非洲国家这个数字很低,也就是人均能源消耗和贫穷程度成正比,在不同国家,每一年消费人均石油量是不一样的。能源的消费和我们的能耗也是紧密相关的。能源需要和GDP的比例,这和每个国家的情况不太一样。在不同的国家,不同的发展程度决定了能源的消耗。
(11:31)卡罗·卢比亚:在2004年,大家在这个图表上可以看到,油、煤可再生能源占不同的比例,如果更加仔细来考虑我们可再生能源,废物利用,还有一些包括传统的能源和新的可再生能源,大家可以看到,组成的比例,所有新的可再生能源潮汐、太阳能、风能占的比例在我们能源消费当中比较小。我们发现,很多能源消费是不安全的,从核能角度来说,我们建立一个新的反应堆,产生的能源比我们传统的能源多得多,未来我们要更多地把注意力放在开发新能源和可再生能源上。未来我们能源走势怎么样,我们可以看一看这些预测。
(11:32)卡罗·卢比亚:发达国家和新兴国家情况不太一样,但是一次能源的消费依然在快速增长,尤其是对发展中国家来说,看一看一次能源的消费,石油、煤、天然气和核能,我们看到一次能源的消费每一年都以2%的速度增长,但是从2000年到2003年可再生能源的发展却不是很快。很重要的一点就是电力,尤其是在发展中国家,增长非常迅速。
(11:33)卡罗·卢比亚:当然,二氧化碳的排放增长也非常迅速,从天然气、石油的消费当中排放出来。在未来25年中也会增长很快,这一张表我们看到二氧化碳大量排放会直接影响到我们生存的环境,大气中、海洋中等等二氧化碳的含量,土地的利用、植被的保护在新世纪当中这些自然环境的变化也会带来不利的影响。大家可以看到化石能源利用的增长,有5000级吨的化学燃料正在被使用。那么,对于海洋的影响也是类似的。
(11:36)卡罗·卢比亚:大家在这个图上可以看到,海洋也是可以吸收一部分二氧化碳,他现在吸收的速度放慢,我们要重新达到一种平衡,需要花很长时间。事实上我们可以在这里看到,我们要减少化学燃料的燃放,现在煤的储存和石油、天然气的储存都在减少,在未来会达到一种短缺的状态。现在也有一些国家在发展煤液化的技术,煤的储备量还是很大的,我们还有其他能源的形式。尤其是在技术发展不是很快的国家,我们需要加强技术的进步。
(11:37)卡罗·卢比亚:在这张图表上大家可以看到,2000年的各种数字,二氧化碳的排放量也不断增长,我们可以以这种方式,通过技术的进步,使我们的能源维持更长时间。从今天以后200—400年之间可能会出现这张图表上呈现的状况。如果我们不加限制地使用能源,在未来一段时间可能就会对人类造成非常不利的影响,因此我们需要利用的进步来扭转这种情况。而且通过技术的改造,可能使得我们高效利用能源的好处可以惠及几百年,几千年。
(11:39)卡罗·卢比亚:如果我们的能源资源枯竭,人类也就走到了尽头,因此我们要从现在开始,重新考虑使用其他的能源形式来改变气侯的变化,避免将来可能发生的灾难。一种就是核能,就是新的核能。通过聚变,或者裂变,通过自然的釉材料还有其他的新技术,减少二氧化碳的排放。另外一个可能就是太阳能,太阳能可以直接利用作为热能,另外可以间接使用,太阳能可以为人类提供足够的能源,我们可以使用新的太阳能技术,可能会给我们带来光明的未来。
(11:41)卡罗·卢比亚:我要强调的一点是核能不是今天大家所谈的核能,而太阳能也不是今天大家所看到的太阳能。因为现在太阳能还不能完全替代,我们要通过大量的研发来改善太阳能的利用技术。我们面临的两个问题就是核的反应和太阳能反应,我们需要多少核能,通过核的裂变、聚变,使用所有的太阳能来产生能量,使用一些化学元素。而一种新的釉材料可以成为聚变的。
(11:42)卡罗·卢比亚:第二个周期不是可裂变的,是一种新的材料,通过中子的反映,还有其他的解决办法。比方说聚变,我们也可以在未来利用这种技术,使用中子和其他的粒子进行聚变产生能量。这些是我们可以选择的方式。但可能需要很长时间。第二个问题就是太阳能,尤其是聚核太阳能,这是新的太阳能设备,这是一面镜子,可以集中太阳能来产生能量,接受热能产生高温来发电。这是一个旧的太阳能,老的概念,在工业革命前200多年就用这种原始的办法。这可能需要很多人使得这种技术能成功。
(11:43)卡罗·卢比亚:这是1920年在埃及发明的一种太阳能设备,可以在容器中放上水,通过太阳能进行蒸发产生热能。而今天新的太阳能的设备是大家看到的这张图,有一个储备的系统来收集热能,在不需要的时候储存起来,而当没有太阳的时候就可以把这些储存的能量进行使用,来产生电能。现在这种方法已经得到了使用。
(11:44)卡罗·卢比亚:这种方法在90年代末就开始发展,直到今天还没有更进一步突破的技术和设备。但是未来还是很光明的,我们相信2015年,2020年的时候我们将会发展出新的可以替代化石能源的新设备。
(11:45)卡罗·卢比亚:为什么这些那么重要?是因为在世界上我们有很多日照很长的地带,而很多国家正在发展这种技术,这是一个例子,是 64兆瓦的设备,占地几百平方公里,它的成本只有两亿美元,可以产生大量的电力。另外在西班牙,他们也在进行这种活动,有大量的电站,都是15兆瓦的电站,在未来八到十年,这些容量都会装上。
(11:49)卡罗·卢比亚:还有一些经济上的问题,因为它的成本比较低,大家都知道现在电价是十几美分一度,再过几年可能会将到五到六美分一度,当然还有一些消费税。这种价格上的优势可以使得技术发展非常快,而且在很大范围内进行发展。另外,核电站所涉及的成本在太阳能的发展。为什么我说这种太阳能是新的技术性的一种选择呢?因为在很多沙漠地区,太阳能相当于每一年25厘米的石油,我可以让大家看一下沙漠的分布,大家可以看到这些红色区域就是沙漠,日照的时间非常长,可以产生巨大的太阳能。我最后的结论是我们需要进行这种技术上的过渡,过渡到新的能源,使得人类可以有更多的机会实现可持续发展。
(11:49)主持人:谢谢卡罗·卢比亚先生。
(11:49)主持人:第四位发表演讲的是著名的地球物理学家、澳大利亚科学院院长库尔特·兰贝克先生。在聆听演讲前,让我们先观看介绍库尔特·兰贝克先生的短片。
(11:50)库尔特·兰贝尔:下面,我们欢迎库尔特·兰贝克先生发表演讲,题目是:《能源与环境的关系:从恶性循环到良性循环的转型》。
(11:51)库尔特·兰贝尔:感谢大家。有一些人可能已经读过我准备的材料,我非常高兴能够接受中国科学院和北京市政府的邀请来参加这个论坛。我是科学家,大部分时间是处理科学数据,我所研究的是地球运动的过程,所以站在这个历史悠久的建筑里来谈能源和环境问题对我来说是很大的挑战。卡罗· 卢比亚教授提到的问题翻译的时候可能很多翻译不出来,所以我有很多要讲的内容可能也翻译不出来,这和语言没有关系,主要是我们对这个内容的了解。
(11:53)库尔特·兰贝尔:气侯的变化已经发生了,而且会继续发生,这样一个结果就使得我们必须要考虑如何才能够保持环境的可持续性。今天早上已经有人就这个问题进行了发言,工业发展所产生的温室气体的排放是主要原因,很自然也很合理,也就是说发展中国家需要全球经济和工业的发展,而发达国家已经取得了这样的发展。但是,由于这种可持续发展的要求不能再重复过去犯过的错误,所以有战略防止错误的再次发生。眼下发展中所实行的制度就是持续的制度发展是至关重要的。驱动力就是要有足够的能源、水力来支持人类的发展。
(11:55)库尔特·兰贝尔:每一个环节都可以进行长时间的讨论。现在作为一个出发点,如何才能够取得经济的发展,使发展中国家能够赶上发达国家,而同时又不摧毁我们的环境。在今天北京这个论坛上我们要问的问题是中国的经济发展速度对能源的需求以及带来的温室气体排放是不是会使社会上其他国家减排的努力丧失意义。
(11:55)库尔特·兰贝尔:中国和澳大利亚进行经济增长核心动力都是能源,对于中国来讲,如果要实行工业化,把人口的生活水平提高到澳大利亚的水平,那需要很多的能源,对于澳大利亚来讲,能源的出口,资源的出口是经济的支柱。但是这种能源财富也带来问题。
(11:58)库尔特·兰贝尔:眼下的工业活动所释放的温室气体造成环境变化这样的后果。工业造成环境的污染,不仅在地方,在全球范围内都如此。中国和澳大利亚两国都面临着这样的问题,特别是水的污染,缺乏洁净水。要解决水污染问题,就需要我们增加对能源的需求。人口的增长,也受到了环境变化和环境污染的问题。比如说有新的传染病出现,人口的增长本身也是一个因素。有时候我们把它比作一个房间里的大象,今天我不想惊动这些大象,但是我想说人口的增长从传统上讲在经济条件比较差的时候人口增长是最多的。这都给能源造成了压力,也引发了恶性循环,而且这个循环会失控。
(11:59)库尔特·兰贝尔:现在有很多集团都在呼吁减少温室气体的排放,而且他们提出一些解决办法,但是在政治和经济上是不可行的。我们不能指望中国不再循环经济的发展,不给人民带来好处,对于澳大利亚政府来讲,也不能够为了给全球的环保做贡献,就减缓自己的经济发展。这是澳大利亚在签署《京都议定书》最基本的考虑,我们不能要求任何一个国家放弃自己的发展和努力,除非全球都联合起来进行努力,而且这种努力不会使单个国家处于不利的境地,所以全球的努力很重要,当然区域的努力也很有帮助。
(12:00)库尔特·兰贝尔:前两天,在悉尼,胡锦涛主席就指出亚太地区以及其他地区这种区域的努力不应该妨碍联合国所领导的努力。有些人说恶性循环是不可避免的,但是乐观的人又提出积极的理论,就是在刚才我们还听到关于太阳能的巨大潜力,在我们看到这些数据的时候我的确同意这是很大的潜力。
(12:00)库尔特·兰贝尔:对我来说,我们是不是能把恶性循环变成一个良性的循环。在良性循环中,同样可以促进世界的发展,而不是像以前发展那样,农业促进工业的发展,工业发展给人民带来好处,同时也损害了环境。在良性循环中可以通过经济的发展来改善环境,并且稳定人口的发展。关键在于如何把恶性循环变成良性循环。
(12:01)库尔特·兰贝尔:这两个循环都有很多因素,由于时间有限我就不打算细讲了。但是我讲几个要点。
(12:01)库尔特·兰贝尔:从气候变化的角度来讲,它在地球整个历史中都是持续发生的。人类一直在试图回应气候变化,我们从古代文明史上可以看到很多文明是被历史淹没的,这就是表象。在地质史上不是太遥远的过去就曾经发生过很多重大的变化,比如说黄河水位变化,比如在1400年以前,黄河水流很细,后来作为对自然现象的一种回应。现在又有一种新的变化,自然的节奏受到人为的影响,从而加快自然的变化。这种变化速度之快,速度之大,超过自我平衡的能力。我们现在已经没有高地可以搬家了,而且这些问题不受政治边界的约束。我们修建一些堤坝,但是修建堤坝的前提是自然的力量是静止的,有一些做法是不行的。
(12:06)库尔特·兰贝尔:我们有一些数字表明不仅是大气温度变化,而且在地表气体温度也产生了变化。还有就是海平面的水平,这些变化看起来很小,如果看预测,这是由气候变化政策委员会做出的预测,这些预测就表明今后变化的步伐更快,这是政策委员会做出的报告中的一部分。现在做了一个比较,如果人口不增长是一个变化,或者在世纪末人口增长达到顶峰的状况。把这种情况都列出来,海洋、海平面的升高,气温的升高。二氧化碳的排放量在什么水平是我们能接受的呢?这还没有定论,世界不同地区有不同的看法,但是我们认为所有这些可能性,这些模式都表明全球气温是在增高,即使我们现在能够稳定二氧化碳的排放量,不同的模式都表明同样一种趋势。地区之间恶化速度的不同只是由于采用模式的不一样。
(12:09)库尔特·兰贝尔:研究结果表明,我们肯定会看到全球气温越来越高,我要强调的是我们才谈论的这些预测都是讲平均值,比如说每年海平面平均上涨1.5,这和自然现象比如说海浪比起来很小,北京每年气温增长是0.2度,这跟夏天和冬天气温急剧变化很小。但是会带来一个恶果,一定时期小量的增长会增加气候变化的频率,会使恶劣天气更频繁出来。另外是更严重的後果,气侯变得越来越不稳定,有很多物理、化学因素在作用,就好比蝴蝶理论。
(12:09)库尔特·兰贝尔:最初条件下小的变化在长期发展中产生巨大的变化,很多地区的蝴蝶效应都很不一样,北京的蝴蝶效应可能由于芝加哥的变化引起的,有很多这样的例子。这是很好的例子说明地球系统的变化会决定于在最初条件下小的变化,在长期以后会产生重要的后果。那么它带来的问题就是在测量天气变化中所用的模式是非常重要的模式,我们还没有做出足够的不同情况下的计算机运行模式。
(12:10)库尔特·兰贝尔:这种天气变化的不稳定性可以由这个例子来说明。这是区域的天气预测,这是澳大利亚各个地区区域预测,这些照片唯一的不同就是起始条件的差别很小,这种现象我们不得不接受,在做模型的时候不能够假设我们有足够的模型数据可以用。在模型计算机处理方面还有很多事情要做。这种区域的气候变化预测对我们的意义就在于他帮助我们设计我们的回应措施。在澳大利亚以前曾经有独立的机构做出单一的气侯预测模型。这个地方就需要我们进行大规模的合作,比如说在中国所有做模型的人要进行合作。上周我参加欢迎胡锦涛主席访澳的国宴,我知道我们两国都有研究机构在这方面合作。
(12:12)库尔特·兰贝尔:我再谈一下水体,水可能是气候变化最大的受害者,在中国是如此,对降雨量的改变和降雨强度的改变都会很明显。自然的力量通常是不平衡的,它会对气候变化模式的缓慢变化做出反映,这种平衡被打破会产生另外一种效果。水的问题是应对气侯的时候主要的问题,我们预测这种变化会发生,而且具有很大破坏力的变化,我们要做出反映。一般来讲我们没有这方面的数据库,使我们无法提出非常可行的行动建议。我们的回应肯定代价会很高,如果现在不回应,今后再回应代价会更高。因为水涉及各个方面,包括能源领域各个方面。
(12:14)库尔特·兰贝尔:可以举澳大利亚的例子,比如说我们现在正在经历非常干旱的时期,这是过去几十年没有的,在过去几十年降水还是很充沛的。我们发现每年之间降水量的变化非常大,但是在70年代以前,相对还是平衡的。在70年代之后,这种变化就显示为总体的降水量减少,带来的麻烦就是现在的水存储和分配系统是根据降水量非常充沛的那一年作为依据。由于我们预测这样的干旱时期,澳大利亚大城市都实行限量的水供应,大家不仅不能享受城市的生活,而且还影响就业和生产和人民的总体生活。
(12:14)库尔特·兰贝尔:由于没有非常有效的长期记录,所以我们不知道是不是这是一个长期的干旱时期的开始,还是说我们现在所经历的干旱只是异常。因此我们也不能做出决定。这是澳大利亚各个政府在考虑的问题,这种干旱是自然循环还是需要我们做反映的异常。总的来说预测是澳大利亚南部市会非常干旱,这个地方是人口和农业比较和集中的地方,即使我们肯定未来会产生变化,这种变化也会影响自然灾害的强度和频率,这对我们的农业生产会有很大的影响,而且对于我们来讲会极大影响我们的能力。这个问题的规模如此之大,使我们必须要考虑在今后十年为了能够满足悉尼市的水供应我们所投入的水能源要增加6 倍。
(12:15)库尔特·兰贝尔:除非我们能够摆脱这种恶性循环,否则这种可能性就非常现实。所以我们现在必须要从恶性循环转到良性循环,我们要有好的规划,要有好的措施,这就需要我们有足够的信心。但是有时候要花很长时间才能得到这样的信息,我们也不能够等到知识是非常确实的才做出回复,那样永远等不到回复那一天。我们可以看到危害在如此紧迫的时候,我们还不能像以往那样行事。
(12:17)库尔特·兰贝尔:这周晚一些时候我还会介绍澳大利亚采取的措施,和这个领域有关。现在由于时间的限制我讲一些大的要点,就是中澳之间的联系。最近两国政府采取的措施,如果是对气侯排放不加控制,对任何国家都没有利益。对中国和澳大利亚来说,我们有共同的利益,要采取行动,来防止无控制的温室气体排放所造成的损害。但是我们也要认识到这是一个全球问题,单边行动会使一个国家处在经济上的不利地位,这对这个国家的政府是不能接受的。
(12:17)库尔特·兰贝尔:政府不应该匆忙做出决断,我们应该逐渐地采取措施,我认为这是比较现实的。我们虽然很遗憾,但是的确现实情况如此,所以澳大利亚没有匆忙确定减排的量。尽管这么说,澳大利亚和中国之间已经开始一些合作,这是在02年之后,有学术上,还有一些联合项目,这些项目会为我们从恶性循环到良性循环的转型做出贡献。
(12:18)库尔特·兰贝尔:这些项目包括要建立一个中澳水中心,清洁煤的合作项目,这个项目在过去几周在APEC会议期间也得到很多进展。我们共同研究的问题包括提高能源效率的技术,提高发电的效率以及对碳的捕获和存储,最重要是需要沟通,不仅仅是两国科学家之间,包括政策制订者之间的沟通,如果沟通能够更顺畅,就使双边讨论和合作在一个更为坚实的基础上,我们可以讨论能源和环境问题,我们可以确保,我们可以向政府提供最好的科学建议。
(12:19)库尔特·兰贝尔:我们已经了解这些问题的紧迫性,我们需要重视。最近几年获得的研究表明,我们的学术能力和解决问题的决心是最关键的,我们作为澳大利亚的科学院会使我们的政府继续合作,也盼望着和中国政府继续合作。谢谢。
(12:19)主持人:谢谢库尔特·兰贝克先生。
(12:19)主持人:女士们,先生们,让我们再一次以热烈的掌声,感谢4位嘉宾的精彩演讲。能源与环境战略论坛到此结束,谢谢大家。
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