新能源：人类第四次技术革命突破口

人类发展史上已经发生过的三次技术革命，这三次技术革命主要都是从新的生产工具诞生和应用开始的。近年来，一些专家学者提出，第四次技术革命正在来临，而新能源技术革命将是第四次技术革命的突破口。回顾人类技术革命的发展脉络，前瞻新的技术革命，吸取历史经验教训，抓住难得机遇，中国将走出一条新型现代化之路。

大趋势：新能源主导第四次技术革命

技术革命和产业革命不能消除经济周期，但危机往往又是转机。中国科学院院长路甬祥在中国科学院2009年度工作会议上预言，人类的第四次科技革命已在国际金融危机中酝酿，而新能源革命将是这次科技革命的关键突破口。

在过去100年内，人类消耗了地球历经数百万年所集聚形成的碳氢化合物的一半，石油资源已过“供应顶点”。与大量消耗煤炭、石油等化石能源不同的是，呼之欲出的新能源，将以可再生能源为主重组能源消费结构和能源利用方式，从而催生以新能源为主导的又一次全球新技术和新产业革命。

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。联合国开发计划署把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；穿透生物质能。虽然各国从国情出发，开发替代能源特别是开发可再生能源各有侧重，但是，其中三大能源正成为大国着力开发的重点。

太阳能有望成为首选替代能源

据新华社记者欧飒2006年11月报道，美国马萨诸塞州普罗米修斯可持续发展学院院长布拉德福德在新出版的《太阳革命》一书中预言，太阳能将在未来20年内成为功效最佳、价格最低廉的替代能源。美国国防部国家安全太空办公室(N SSO )主持、有170多位海内外专家参与提出的一项研究报告建议，美国应在10年内开始实验宇宙太阳能发电。2007年10月日本共同社报道说，根据这一研究小组的报告，如果能建成宇宙太阳能发电站，一年内采集的太阳能相当于地球上已探明储量的常规能源总和。这项报告预测，2050年，宇宙太阳能发电站有望开始满足地球上的能源需求。

据俄塔社2008年12月报道，世界上最大的太阳能电站已在葡萄牙投入使用，年发电量可达9300万千万瓦时，足以保证三万个家庭的用电量。2009年4月美国《旧金山纪事报》介绍说，总部位于旧金山的太平洋[11.24 -2.85%]天然气和电气公司计划从2016年开始，向Solaren公司购买源自太空太阳能的电力，两家公司已签署为期15年的合同。根据计划和合同，Solaren公司将利用发送到地球同步轨道上的卫星太阳能电池板收集太阳能，将其转换成射频能并传输回位于加州的地面接收站，然后再将射频能转换成电能，最终并入太平洋天然气和电气公司的电网用于商业化发电。日本政府将从2009年开始着手“宇宙太阳能发电”项目的研究。此举不仅有利于扩大太空利用的范围，而且有助于解决全球气候变暖和能源问题。

世界太阳能大会每两年举行一次，参会成员已发展到34个国家和地区，开发利用太阳能，已引起越来越多国家的关注。据报道，迄今太阳能发电仅占人类能源需求的不足0.1%。但是，利用太阳能的支持者相信，在全世界为寻找石油替代能源以及阻止气候变化而大举投资的推动下，一个太阳能时代可能正曙光初现。

开发生物燃料前景广阔

生物质能作为一种化学态能，不仅能够发电、供热，而且能够转变为液态燃料和生物基产品，是能够大规模替代化石燃料的可再生能源，因此，很多国家都在开发生物燃料，显示广阔前景。

目前，美国和巴西是世界上生物燃料乙醇的生产大国，两国乙醇产量占全球乙醇总产量的70%以上。2007年，欧洲(主要是德国)的生物柴油生产能力已达500万吨(约合58亿升)。据国际能源机构统计，2001年全球所产石油的57%用于交通领域，其中汽车是耗能大户。截止2007年，全球汽车保有量已超过八亿辆，全球每年汽车产量仍超过7000万辆，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆以上。全球所生产石油的62%将用于交通领域。巴西3/4的新汽车能够使用从纯乙醇到纯汽油的混合燃料。美国提出，到2012年实现美国联邦政府购买车辆中的半数将是插电式混合动力车或电动汽车。瑞典提出，到2020年不再依赖进口石油，主要利用森林废弃物生产的乙醇燃料。生物燃料还将广泛用于生产和居民日常需求。2004年5月，世界自然基金会和德国应用生态学研究所分别发表研究报告预测，到2020年，西方工业国家15%的电力源来自生物能发电，将有一亿个家庭用生物燃料发电。

以玉米、大豆和甘蔗等粮食和油料作物等为主要原料生产乙醇燃料，不仅占用大量耕地与“与人争粮”，而且可能会破坏森林、湿地和草原，造成新的环境和生态灾难。为了解决这些矛盾，第二代生物技术研发工作已经取得了明显进展。开发第二次生物燃料的关键技术是催化酶技术，酶是一种生物催化剂，可使生物化学反应在温和的环境下进行得更加迅速、效率更高。新型酶制剂能将植物中的纤维素分解成可发酵糖，并进一步转化为乙醇。美国能源部通过资金支持国家可再生能源实验室与企业合作，对纤维素催化酶进行优化，使第二代生物技术有望于2010年投入产业化和商业化。

第二代生物燃料具有如下优势：

首先，汽车发动机不需要改造就可以直接使用掺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术未来几年成本还将快速下降，具有大规模工业化生产的可行性；第三，秸秆等纤维素类农业废弃物资源丰富。2007年1月美国公布的一项报告指出，2027年，生物燃料乙醇将拥有20%汽油市场，创造1100亿美元的经济增长，节约500亿美元的石油进口费用和增加240万个就业岗位。

核聚变解决全球性的能源问题

从1954年苏联建成世界第一座核电站至今，全球已有核电站435个，核电年发电量已占全世界发电总量的17%，其中，法国80%的发电来自核能。专家们认为，一旦解决了可控的核聚变难题，全球性能源问题将迎刃而解。

2005年6月，来自欧盟、美国、日本、俄罗斯、韩国和中国的代表在莫斯科达成协议，确定法国的卡达拉舍为国际热核实验反应堆的建造地。当今全球各地的核电站都是通过铀、钚等重金属元素的原子核发生裂变反应来获得巨大能量，而核聚变反应主要是从海水中提取氢的同位素用于核聚变反应，从而产生巨大能量。不仅海水中的氢在地球上几乎用之不竭，而且聚变过程产生放射性微乎其微，不产生核废料，对环境的污染很小。科学家从一升海水中可提炼1/6克氚，其聚变后放出的能量相当于300升汽油燃烧释放出的能量。浙江大学物理学教授盛正卯说，从海水中提炼氚技术已经掌握，问题是核聚变过程中不能实现可控，从理论上讲至少30年后可将海水聚变成能源。

几个大国在参与开发核聚变技术和应用的国际合作的同时，都在积极研究核聚变问题。美国科学家提出，通过模仿太阳能中心核聚变发能原理，打造出微型“人造太阳”，为将来探索新能源带来希望。2008年12月，英国《每日电讯》报报道说，如果试验成功，科学家将向着建立现实核聚变发电站迈出第一步。由于作为试验用燃料的氢在宇宙中普遍存在，“人造太阳”将有助于科学家探索一种几乎取之不竭的能源。

一些专家预测，人类有望在50年内实现可控核聚变，从而解决全世界面临的能源问题。“到2050年，我们将可以使用一种本质上安全，可以提供可靠的、不排放碳的无限的燃料供应———这就是核聚变发电。”