評(píng)論:點(diǎn)燃火種:突破能源發(fā)展臨界點(diǎn)
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2017-05-17 13:40:39
《能源評(píng)論》雜志
從古人生火的經(jīng)歷開(kāi)始,能源事業(yè)的發(fā)展,能源利用深度與廣度的每一次拓展,都無(wú)一例外地伴隨著能源利用方式的突破與變革。我們可以把這些突破與變革,形象地稱(chēng)之為“點(diǎn)燃火種”。
“點(diǎn)火”工具在進(jìn)化
古人最早從雷電引起的森林大火中認(rèn)識(shí)了火這種自然現(xiàn)象,它帶來(lái)了光明和溫暖,可以驅(qū)趕野獸,讓食物味道更鮮美,于是古人開(kāi)始保留火種,但因?yàn)楦鞣N原因,火種總有熄滅的時(shí)候。后來(lái)人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了摩擦生火現(xiàn)象,終于在反復(fù)實(shí)踐中掌握了擊石、鉆木等人工取火方法。這是舊石器時(shí)代一項(xiàng)特別重大的成就,它結(jié)束了茹毛飲血時(shí)代,人類(lèi)從此有了人工創(chuàng)造出來(lái)的能量,再也不用生活在寒冷和恐懼之中?;鸬氖褂脦?lái)了飲食和工具的變化,使人類(lèi)的體力和智力都得以發(fā)展,改造自然界的力量得以增強(qiáng),交流和思想也得以擴(kuò)展。恩格斯在《反杜林論》中曾評(píng)價(jià)道:“就世界的解放作用而言,摩擦生火還是超過(guò)了蒸汽機(jī)。因?yàn)槟Σ辽鸬谝淮问沟萌酥淞艘环N自然力,從而最后與動(dòng)物界分開(kāi)?!?br />
鉆木取火,從能源利用的角度看,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,進(jìn)而引燃薪柴的過(guò)程。從物理性上來(lái)說(shuō),薪柴是一種生物質(zhì)能,薪柴燃燒是生物質(zhì)能利用的最初、也是最普通的形式,人類(lèi)的薪柴時(shí)代因?yàn)檎莆樟松鸺夹g(shù)而得以開(kāi)啟。
時(shí)過(guò)境遷,盡管人類(lèi)現(xiàn)如今早已從使用薪柴這種初級(jí)能源,進(jìn)化到了更高級(jí)、更多樣的能源利用形態(tài),但透過(guò)薪柴時(shí)代到煤炭時(shí)代、油氣時(shí)代、電力時(shí)代的變遷的表面,我們可以發(fā)現(xiàn),每當(dāng)一種新的“點(diǎn)燃火種”的方式出現(xiàn),就會(huì)突破能源發(fā)展的臨界點(diǎn),帶來(lái)能源使用方式的巨大變革。或者可以說(shuō),新“點(diǎn)火”工具誕生的那一刻,才是造就能源使用進(jìn)化的決定性瞬間。
在薪柴時(shí)代,用擊石和鉆木的方式“點(diǎn)燃火種”,石頭、燧木是“點(diǎn)火”的工具和觸發(fā)器;化石能源登上歷史舞臺(tái)后,人類(lèi)進(jìn)入了蒸汽時(shí)代,利用煤炭和石油驅(qū)動(dòng)機(jī)器和交通工具,蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)成為“點(diǎn)火”工具;隨后進(jìn)入電力時(shí)代,人類(lèi)學(xué)會(huì)了生產(chǎn)和輸送電能,用電驅(qū)動(dòng)各種設(shè)備和電器,從火電到水電、核電,再到風(fēng)電、光伏發(fā)電,各種發(fā)電機(jī)組成為“點(diǎn)火”工具。每一種“點(diǎn)火”方式的出現(xiàn),都推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。
現(xiàn)在,鉆木取火的場(chǎng)景已經(jīng)遠(yuǎn)離,但它依然具有特別的象征意義。我們所熟悉的畫(huà)面,如孩子用凹凸鏡聚集太陽(yáng)光點(diǎn)燃紙片,男人用打火機(jī)點(diǎn)燃香煙,主婦旋轉(zhuǎn)按鈕點(diǎn)燃煤氣灶,司機(jī)點(diǎn)燃火花塞發(fā)動(dòng)汽車(chē),工人按下開(kāi)關(guān)啟動(dòng)風(fēng)機(jī),甚至一聲“點(diǎn)火”命令之后火箭與飛船訇然上天……在這林林總總的情形中,盡管能源品類(lèi)和“點(diǎn)火”工具已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化,我們依然能夠從中截取出“點(diǎn)燃火種”這一關(guān)鍵場(chǎng)景,雖然其外在形態(tài)迥然各異,但內(nèi)在原理并無(wú)二致。
關(guān)鍵一招孕育在偶然中
經(jīng)過(guò)成千上萬(wàn)年的發(fā)展與積累,人類(lèi)對(duì)能源的認(rèn)識(shí)已經(jīng)今非昔比,今天,能源已經(jīng)是圍繞在我們身邊須臾不可缺少的事物,在能源產(chǎn)業(yè)這個(gè)大家族中,有眾多的稱(chēng)謂和名詞,其中的一部分是我們耳熟能詳?shù)?,也有不少概念人們知之不多。從能量形態(tài)上說(shuō),有動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、光能、熱能、電能、化學(xué)能、核能、生物質(zhì)能等,它們是能量存在的本質(zhì)屬性。這些能量?jī)?chǔ)存在不同的物質(zhì)載體中,如薪柴、煤炭、石油、天然氣、鈾、風(fēng)光水、潮汐波浪、鹽差溫差等等。各種能量要為我們所利用,需要生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)運(yùn)能源的各種基礎(chǔ)設(shè)施,如煤炭開(kāi)采設(shè)備、油氣生產(chǎn)裝置和管道、水電站、火電機(jī)組、核反應(yīng)堆、太陽(yáng)能電池板、光纖光纜、電池等等。在這些基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)中,將能量?jī)?chǔ)存體中的潛在能量釋放出來(lái)的,是不同的激活介質(zhì),它們包括石頭、燧木、蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、火花塞、電路板等等。這些激活介質(zhì),是將潛在能量轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)能源的關(guān)鍵因素,正是它們點(diǎn)燃了“火種”。
科學(xué)發(fā)展的腳步不停,人類(lèi)了解與認(rèn)識(shí)到的能量形式、能源品種也還在不斷增加,目前,不僅能量形式之間可以互相轉(zhuǎn)化,不同能源品種之間也可以轉(zhuǎn)化,如當(dāng)前廣受關(guān)注的煤制油、煤制氣。就目前所知道的用能方式而言,有一些我們已經(jīng)能夠熟練地駕馭,也有很多還無(wú)法有效率地加以利用。也就是說(shuō),還有新的“火種”有待點(diǎn)燃。我們可以樂(lè)觀地期待,一旦點(diǎn)燃新的“火種”,再一次突破能源發(fā)展的臨界點(diǎn),將催生出新的能源格局和版圖。
這種新的“火種”將來(lái)自哪里,新的“點(diǎn)火”方式將以何種面目出現(xiàn),還無(wú)從得知。不過(guò)可以肯定,它將是能源供給端和用能需求端共同作用的結(jié)果。目前看來(lái),“點(diǎn)燃火種”的關(guān)鍵一招或臨門(mén)一腳,有兩種呈現(xiàn)形式。其一,依靠全新的技術(shù),讓之前人類(lèi)不知道、不了解或者不能開(kāi)發(fā)利用的能源存儲(chǔ)體為我們所用;其二,在一個(gè)日趨復(fù)雜化的社會(huì)中,技術(shù)的突飛猛進(jìn)推動(dòng)著社會(huì)朝著熵增的方向快速發(fā)展,如果能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的負(fù)面作用,從負(fù)熵中挖掘能源發(fā)展的潛力,即便在能源形態(tài)穩(wěn)定不變的情況下,用能體系和用能方式的革新,也有望開(kāi)創(chuàng)能源發(fā)展的新版圖。
不過(guò),這兩種形式都帶有“可遇而不可求”的屬性。能源發(fā)展并非是純線(xiàn)性的,并不完全取決于技術(shù),雖然技術(shù)至關(guān)重要。歌德曾將歷史比做“上帝的神秘作坊”,在歷史進(jìn)程中,偶然與必然總是互相交織的,能源的演進(jìn)也是如此,燧木和石頭存在了億萬(wàn)年,直到有一天人類(lèi)掌握了鉆木和擊石的方法,火才最終為人類(lèi)所駕馭。格拉姆曾費(fèi)勁心機(jī)想找出讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方法,卻直到一次“搭錯(cuò)線(xiàn)”才豁然開(kāi)朗。偶然的發(fā)現(xiàn),不經(jīng)意的契機(jī),甚至天才的靈光一閃,都有可能是砸在牛頓頭上的那只蘋(píng)果。這個(gè)過(guò)程是漫長(zhǎng)的,然而我們無(wú)需為眼前的不確定而灰心,畢竟,如魯迅先生所說(shuō):“石在,火種是不會(huì)絕的。”
文章關(guān)鍵詞:
能源利用
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