岑可法院士浙大开讲,来“蹭课”的学生太多了

岑可法院士浙大开讲,来“蹭课”的学生太多了

时间:2020-01-10 15:19 作者:admin 点击:
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钱江晚报-小时新闻首席记者 王湛

通讯员 方诗琪 邱伊娜 9月9日下午,浙江大学玉泉校区的教学影视厅门外排起了长长的队伍,能源工程学院的2019级研究生新生们都兴奋地等待着他们的“开学第一课”——《能源高效清洁低碳可持续利用的新进展》,而授课老师是浙江大学热能工程研究所所长、中国工程院院士、浙江大学可持续能源研究院学术委员会主任、“工程热物理”国家重点学科学术带头人岑可法。报告开始时,可以容纳500余人的影视厅座无虚席,还有不少能源学院的本科生也带着电脑纸笔前来“蹭课”,听最顶尖的老师介绍能源发展最前沿的动向。

以下是发言节选: 各位同学,今天我报告的主题叫做“能源高效清洁低碳可持续利用的新进展”,那么我首先要问大家,为什么要讲这门课? 事实上,我希望你们明白的核心是,中国一定要创新,才能进一步发展。同时,中国的科研创新,一定要建成完整的产业链,才能更好地辐射到整个国家。 能源是一个国家需求量大,且能够创新发展的领域。希望在场的各位,听完我这门课,了解了一些重要的原理和发展的现状,在之后的学业中能更好地确定自己的课题和研究方向。青春只有一次,千万不要只搞一些表面的、简单的研究,我们浙江大学的学生,是要以为国家、为人民做出贡献为志的。 谈“能源革命”的原因 从2014年起,“能源革命”这个词逐渐受到我们的关注,那么为什么能源要革命?为什么不是机械、化工或是其他别的东西?这说明当前中国已经处于一个能源不得不革命的境地。这个革命还可以细化为四部分,即能源消费、供给、技术及体制革命,这都是在座各位要关注的方向。 而我们的“老底”,也就是说现状是什么?简要来讲是“富煤、缺油、少气”。中国的煤资源多到居世界第一位,而油气极少,今年约70%的油,45%的气需要从外国进口。 首先我们来看中国和美国的对比,在能源发展上有哪些差距。 中国有14亿左右的人口,是美国的4倍多,但我们2018年的GDP产量却只有13.6万亿美元,远低于美国的20.51万亿美元。人均GDP也有很大的差距,中国不到1万美元,美国却有6万多,这就直观表明他们个人的产值贡献很高。再看能源的情况,中国消费的能源总量高,18年占全球的22.7%(同年美国能源消费总量占全球15.9%),GDP却低,说明我们现在单位能源的贡献太差,美国的能源效率是我们的2.22倍。 值得高兴的是,我们GDP的世界增长贡献率是高于美国的,那么一年年下来,是可以追赶上去的,这一点很重要。我们要有信心,最重要的就是把能源发展得“高效、清洁、低碳、安全”,这八个字,希望在座的同学们都牢记于心。 接下来要讲能源的消费结构和发电结构,中国的能源使用很广泛,60.4%是用煤。那么我们的煤多少钱?几十到几百元一吨;天然气,输入中国来卖3500-4000元一吨;汽油柴油,7500元左右一吨,大家想想,大量的油气资源进口需要花费怎样的代价。 我们自己有没有资源呢?比如说页岩气,我们有,但都在地势复杂的西南西北,几千米深的地下,很难开采,还需要花大本钱,浪费很多水,且存在污染问题。以上种种原因都导致我们的页岩气资源极少,油也一样。 所以传统能源是中国能源消费的绝对主体,但1吨油当量相当于1.4286吨标准煤,1立方米天然气相当于1.3300吨标准煤,而油气的热效率(热能转换时其有效输出的能量与输入的能量之比)又都比煤高,显然煤的能源效率是最低的。因此,中国的油气资源亟需发展,同时需要对煤的高效清洁利用进行深入的创新性研究。 基本情况大家已经了解了,展现出什么问题呢?第一个,我们的GDP上还有很大的差距;第二个,我们单位能耗的人均产值大大落后于美国等西方国家。在这样的形势下,中国强起来不容易,今天我们是发展中国家,还不是发达国家,确实是这个道理。那么怎么办?我们能不能不论好坏,把煤一把火烧光?这个“能源革命”,究竟要怎么“革”?

谈如何进行“能源革命” 提高产值是“能源革命”的第一步。我首先提出一个新理念,煤,不单单是能源,更是重要的资源。以前我们把煤作为能源,一把火全部烧掉,这其实很不合理。燃烧这种方式在中国虽然简单且成熟了,但煤的价值没有得到充分发挥,而完全气化的技术又太过复杂,对煤种的要求也很严格。 既然煤的组成这么复杂,具有不同的用途和转化特性,那么为什么不分级转化煤炭呢?一来降低煤转化的难度,二来可以实现煤炭的分质利用。 因此我们提出了这项新技术,也得到了国家的批准,最后能同时产生电、热、煤气,还能产生油,这样就是实现高产值的一种有效方法。 除了高产值,第二点要注意的就是环保。能不能把烧煤造成的烟气排放变成跟烧天然气一样低,甚至更少?怎么去做多种污染物协同脱除的平台? 比如我们能不能研发一种综合脱除的多功能新型催化剂?或者考虑用活性分子来脱污?我们研究的时候可不可以用烟雾箱(由惰性材料制成的容器,是模拟大气光化学反应的重要工具)来模拟大气污染物的生成过程,设计出污染物扩散的模型?其实这都需要同学们来开阔思维,往深了去想。我以上讲的这几点,都是浙大团队自己的课题。 那么我们目前取得了什么样的成效呢?我举个案例,2014年5月,浙大牵头,与浙能集团等共同改造了国内首座100万千瓦的燃煤电站(嘉兴电厂),这是超低排放示范工程,比改造前仅仅增加了6%的投资成本和4%的运行成本,却达到了天然气发电机组的排放标准,产生的污染物和烟尘大大降低。那么这项改造在18年也获得了国家技术发明一等奖。 最后第三点,就是我们要尽量地利用生物质及其废弃物,来实现高效低碳的目标。例如我国成功投运的世界第一台秸秆循环流化床锅炉,它打破了国外的技术垄断,现在已经是中国生物质直燃发电产业的主流技术。它的效果怎么样呢?根据统计的12家企业,套机年发电62.7亿千瓦时,消耗掉农林废弃物540万吨,使二氧化碳减排533万吨,直接增加农民收入16亿元。这可以说是“一举四得”,是很大的进步。 这三点,就是“能源革命”中重要的步骤。我想浙江大学的同学们,还是有很大的空间去施展拳脚的。浙大也提供了很多平台和资源,像我们的热能工程研究所,到目前为止,获国家三大奖18项,其中有15项都是第一获奖单位,许多先进技术都进行了推广应用。你们这一代的年轻人,有更好的环境去做出一番事业。 谈殷切寄语