在27日在华北电力大学举行的“世界水日话水电”活动中，中国科学院理论物理所何祚庥院士就“理论物理与我国能源政策研究”与华北电大的同学们作了深入的交流，并回答了大学生们的疑问。

　　下面为报告节选。

　　如果联系到中国的能源建设，就是“中国在谋求持久地实现生产力的大发展”，谋求经济的“持续快速增长”，结果要求能源也能“持续快速的发展”。这是我个人的观点。

　　如果允许我理论联系实际，在中国未来能源的发展和展望方面，是不是有估计不足？以电力发展为例，2000年，电力的总装机3.19亿万千瓦，2005年是5.08亿千瓦，2020年是9.5亿千瓦。有一个战略建议，这个战略建议是我们科学院做的，他们喜欢用发改委的数字，用发改委说2020年是9.5亿千瓦，我认为估计不足。2020年我认为绝对不可能9.5亿千瓦，2006年是6.22亿千瓦，难道14年后，才增加3.3亿千瓦。2050年是24亿千瓦，我认为也没有道理，据美国当前的人均装机是3.4千瓦，马上人家说何老师你落后了，说美国的装机到了11亿装机了，他们是3亿人口。这个数字我也吃不准，各位看一看。难道到了2050年我国的人均装机还不到美国的一半。所以，对能源的需求，我们得想得复杂一点。

　　长期以来，在中国能源界有一种理念，“GDP翻两番，能源翻一番”。但是，中国正处在工业化的中间阶段，没有可能做到“GDP翻两番、能源翻一番”，即使中国经济转入以第三产业为主的阶段，在这个阶段的发展初期，仍然将保持能源的高速增长。有一个意思，我们应该迅速转入到第三产业，现在之所以能耗增加是由于第二产业比重过大。其实转到第三产业，它的初期还是能源高速增长，因为居民用电用能将要大幅度增加，现在国家规定黄河以北地区的冬季供暖，南方占人口70%以上地区的冬季不供暖，现在只是城市少数居民下夏季使用空调，将来富裕起来的广大农村居民能不能使用空调？希望大家对未来能源需求要有足够的估计。

　　顺便再说一句话，真假我不知道。因为2005年我们电力装机是5.10亿千瓦，到了2006年电力装机是6.22亿千瓦，也就是从2005年到2006年，装机猛增了1.1亿千瓦，原来的本底是5亿多一点，猛增一点1.1，也就是从装机来看，电力上升的比例20%。但是GDP上升10.7%，这是国家的报告，我不知道，是不是节能达到指标了？所以，2006年节能单位GDP耗能下降了1.23%，我是打问号的，电力的装机增长的速度远远超过GDP增长的速度，电力弹性系数肯定是大于1的。为什么讲这个话？我们对电力的需求必须要有点超前性，这件事情在我们现在的发展阶段来讲，如果国家要迅速发展的话，我们电力的消耗量我认为是不会少的。

　　能源问题是综合性问题，能源问题的解决，有赖于对能源技术、自然资源、社会经济，甚至对政治问题进行综合研究。出去涉及“未来”，就需要从“理论”上展望未来的发展，而且需要从现在作出决策和部署。

　　核能和可再生能源哪一种更重要？怎么来比较？做了三个大表（见图），核能有个传统的思维模式，叫做“今天、明天、后天”，我这儿给的是“今天”的一张表，还有“明天”一张表，还有“后天”一张表。核能有三部曲，它们怎么解决中国的能源问题，基本的思维模式按照这三部曲。因为我很了解这三部曲，它们的论点是什么，但是我们研究了一下，如果为了解决中国能源的问题，核能这三部曲怎么样？跟可再生能源比较怎么样？我这儿做了一个简单的表。大力发展核能，能不能，不能。第一，核能，热堆，也就是压水堆或者重水堆，中子的能量是热中子堆，平均它的温度在几百度范围。这种热中子堆是大量的，但是这个热中子堆最主要的限制不是技术，技术已经相当成熟，现在最大的问题是现有资源只能支撑2500万千瓦核电站运行40年。这个数字请大家高度关注。将来潜在的怎么样？潜在的还有可能再增加一倍，达到5000万千瓦。从国外进口，从澳大利亚进口再增加一千万千瓦。现在各个方面交谈的结果，就是澳大利亚卖给我们，很多国家不卖给我们。所以，现在开始认识到包括国内潜在的核能资源加上国外的资源，给个上限，这个上限不可能超过6000万千瓦，而且时间不超过40年。这是严重的事实。

　　如果对水能的装机能量来看，我们知道水能的资源包括经济可开发的、技术可开发的是5.4亿千瓦，已经建成的是1.2亿千瓦，从技术上讲，核能的技术成熟、水电的技术也成熟，核电的电价大概是火力发电的一倍，水能的电价怎么样？大概是火力发电的一半。我到长江三峡去了一下，长江三峡上网电价是0.25元，跟坑口电站电价差不多，跟全国的火力发电相比就比较便宜了。劳动种类也是重要的一件事情，我们国家应该大力发展劳动力密集行业，水能是大量普通劳动，是挖土方的，采用的是一般机电技术。核电的确是高科技，这是从难度来讲。为什么强调电价？现在有一个批评，批评说经济可开发的大概4.1亿千瓦，还有1.3亿千瓦是技术可开发的，什么叫做技术可开发？价钱太贵，我也赞成，但是需要讨论一下究竟核电站贵还是水电技术可开发的成本高？因为现在水能的成本是火力发电的一半，核电的成本是火力发电的一倍。我个人认为如果那些技术上可开发的水电资源，在崇山峻岭之中比较困难的话，是要多投一点钱，但是仍然可能比核电便宜。所以，这个可开发量的概念需要重新再定义一下，经济可开发不是指现有的经济水平，包括未来的，因为现在的技术是可以改进的，还有经济的核算等等复杂的概念。不要觉得现在4.1亿千瓦就是经济开开发的极限。核能只能运行40年就没有了，至于水能，5.4亿千瓦可以运行无限时间，今天这个是非常清楚的。

　　第二，关于明天。核能的明天会怎样？也就是热中子堆，他们认为技术不够好，消耗的资源有限，只能把天然铀消到1%不到，但是如果做成快中子堆了，就可以把资源量扩大到60倍。本来我说只能2500千瓦运行40年，乘以60，就不得了。中国现在有的天然铀资源能够支持15亿千瓦的快中子堆核电站运行40年，这个资源量相当之大。这就是为什么很多人主张还是要以核能为主。但是问题在什么地方？技术没有完全成熟，有待进一步研发。因为快中子堆中子跑得很快，安全问题非常突出，快中子堆中子跑的比较慢，在毫秒级的技术水平就可以控制，但是到了快中子堆中子跑得比较快，它的控制时间是微秒的范围。控制不一样，安全的要求也不一样，未完全成熟，有待进一步研发。电价可能是十分贵，很可能是压水堆的30倍。我们希望这个东西比压水堆便宜，我希望如此，但是至少目前我看不到这个迹象。

　　可再生能源的明天是风电，风电的资源有多少？从我来看，理论上的资源可能高达45亿千瓦，怎么知道有45亿千瓦？国家正式公布的才10亿千瓦，陆上2.5亿千瓦，海上是7.5亿千瓦，加起来就是10亿千瓦。为什么理论上的资源为什么高达45亿千瓦，背景在这个地方。过去中央气象局公布的10亿千瓦的资源量是在10米高空，现在大风机已经延伸到80米高空，甚至有趋势延伸到100米高空。风电的资源量有个特点，跟风速的三次方成正比，10米高的风速比起80米高空的风速要小的多，80米如果大30%的话，那资源量就增加两倍。所以，这就是大致的风资源的特点。怎么知道有45亿千瓦？其实我也不知道，美国人给了个世界风能资源的估算，说是80米高空，世界风能资源有700亿千瓦。何祚庥是理论物理学家，就拿中国陆地面积占世界陆地面积的6.5%，我把这700亿千瓦乘以6.5%，就是45亿千瓦。这是我个人这样看的。这件事情当年我曾经到中国气象局作过报告，讲有45亿千瓦，秦大河局长听到以后大为高兴，说没有想到风能还有这么大的资源，我们中央气象局有可能给国家的能源问题做重要贡献。目前中国气象局正在测量中国的风电资源有多大，将来以气象局的测量为准，何祚庥说的不算，但是我们要看到这个前景。据他们工作人员初步透露给我，说何老师你讲的预言差不多，我们现在测出来了40亿千瓦了，数字会越来越大，我说测出来多少是多少。同志们，最后听气象局的，不要听我的。

　　我们看到风力的资源是很大的，有45亿千瓦，一般国际上的统计数字我看到都认为风电的资源一般是水能资源的十倍，中国是水能资源特别丰富的国家，我就不敢预测了。不过也有人说中国的风电资源特别丰富，因为我们有台风。有人说台风大是大，但是不好利用，当然有这个问题，我相信未来科技能够解决这个问题。技术怎么样？五个兆瓦以上的大型风机中国没有成熟，已经列入国家重点规划里面，科技部招标，建造三兆瓦的大风机，将来当然会突破五个兆瓦，一步一步来，饭一口口吃。但是发达国家的大型风机发电成本已经低于火力发电，这是事实。开始我得到这个情报还不相信，后来我得到真实的情报，欧盟的风机比较多，他们风力发电平均电价跟欧盟的火力发电持平，他们告诉我好的风机发电成本低于火力发电。美国一个工程师透露我这个情况，他说风电已经是美国火力发电的电价的一半，我大吃一惊，不过各位也不要太乐观了，因为美国的火力发电比我们中国的坑口火电站贵多了，我们的煤比较便宜。

　　从资源的量来讲，我认为风力资源比快中子堆还要多，45亿千瓦，有说只能算一半，因为快中子堆一年6000小时，这个地方装机一年3000小时、2000小时，但是风电运行时间是没有限制的。我认为关于“明天”，也是可再生能源超过核电。

　　另外，我个人认为风电的技术有非常大的发展前途，我能提供一个材料，德国现在差不多上升到两千瓦的风机，德国现在的风机大量出口，德国的机械制造业里面风电已经成为德国机械制造业当中最大的产业。如果从我们国家需求和发展来看，我觉得从产业的角度来讲，未来大概会激起一个大产业。

　　下面讲一下太阳能，核电的明天是快中子堆，第三步是受控热核反应，取之不尽、用之不竭，量大的很，足够人类几千万年用，甚至上亿年用，这是大家认同的。但是问题是受控热核反应什么时候出来？我们核物理界争论较大，有些人认为二十年受控热核反应走向商业化，这是外行人说的，所有内行一致不认同，认为最快也是五十年，长一点甚至认为有一百年，反正最快的是2050年走向商业化。但是即使走向商业化，是不是实现商业化还成问题。因为技术上或者在运转上可以商业化，不等于电价能够商业化，经济上要使得受控热核反应的电价能够有市场竞争力，我认为远得很，至少目前看不出。比如说受控热核反应要用很大很大的超导磁场，超导磁场大得规模难以想象，这种超导磁场贵得不得了，投资就大得不得了。但是对太阳能来讲，现在国际上已经开始认同了。这个认同就是太阳能的发电成本在国际上是火力发电的五倍或者四倍，中国的太阳能发电成本是中国火力发电的十倍。现在一般标准光伏电价的发电成本差不多是4块钱一度电或者5块钱一度电，我们火力发电四毛钱一度电、五毛钱一度电。但是非常重要的一点，太阳能有大幅度降价的空间，这就是重要的形式。前一个时期，布什总统在美国为了石油紧张开展能源之旅，大力呼吁大力发展可再生能源，特别讲到太阳能，他提了一个指标，这个指标就说希望在美国十年内把太阳能发电成本下降到和火力发电相竞争的水平，这是布什的希望。布什是个总统，是不是放大炮，是为了应付政治神吹，很多人也怀疑，我也怀疑。前两个礼拜，《科学时报》登了一篇文章，美国的能源部制定了一个先进能源规划，这个先进能源规划正式列入奋斗目标，而且主要的奋斗目标就是让太阳能发电成本在十年内下降到和火力发电相持平的可竞争的水平，并且把这一目标当做先进能源规划的最主要的内容。所以，他们是真的奋斗了。

　　不仅列入规划，而且还有一个号召，号召美国的企业界、美国的科技界打破门户之见，放弃垄断，号召美国科技界和企业界要团结、合作，实现这样一个重大的目标。我看了以后有一点感想，因为团结、合作，打破门户之见，我在三、四十年前搞核武器的时候，就是按照这个精神做的，大家有心得体会都拿出来公开，不要保密，因为有时候心得体会对别人有用处，也有可能你的心得体会是错的，自己看不出来。所以，强调交流、强调协作，至于协作以后，谁的功劳大、谁的功劳小，公道自在人心。比如大家公认原子弹是周光召院士贡献最大，氢弹是于敏院士贡献最大，何祚庥贡献不大。大家在一起工作，谁好谁坏，谁本事大，谁本事小，行家是瞒不住的。但是这种协作使得我们大脑加快速度，所以我看到那个号召很有点感想。

　　下面讲一点新情况，有一个新型太阳能炉，这个太阳炉可以做得比较便宜、比较好，自动跟踪的太阳炉，这个太阳炉能够把钨板熔化了，高温熔化了15毫米的钨板，钨一般来讲熔点是3415度，这个太阳炉能够加温加到3500度，同志们，这个是中国科技大学的一个教授的重大发明，现在正在利用这个太阳能炉做冶金。太阳能热发电怎么样？太阳能热发电有好几个体系，实际上这儿给的图是太阳能光伏发电体系（见图），光发电体系也可能大幅度下降成本。这样一个图画是一堆漏斗，一块光电池发电量是4倍，但是光漏斗价格就比较便宜。光发电的成本也会大幅度下降的。太阳能热发电的成本后面的锅炉跟通常的锅炉一样，唯一的是怎么把太阳光聚焦起来，去加热锅炉。我刚刚给各位介绍的镜子是比较便宜的镜子，而且它有一个特点，锅炉放在那儿不要动，某些人设计的锅炉要动，一动就没法办，它这个镜子动，但是把太阳照在锅炉上面，这是一个比较好的加热的办法。我个人认为把这些技术综合起来，在我们中国也有可能在十年到十五年内，同样把太阳能光发电的技术、热发电的技术下降到可以和火力发电相竞争的水平，这比起受控热核反应要现实得多，而且是有可能真正实施的。如果今天在座的同志有人说我们国家要走彻底解决能源问题，应该走核能的道路。我想我这三张表做了回答，我们彻底解决中国能源问题应该走可再生能源的道路，因为只有可再生能源才是真正取之不尽、用之不竭。这是一个非常重要的，而且是比较现实的，而且是足够当代人使用，而且我们子孙万代人使用的一个能源体系。