“能源有序转化”理论——引领能源技术革命和产业变革的方向

摘要

能源短缺、环境污染是制约中国经济、社会和生态发展的长期重大瓶颈。人类进化发展的历史就是一部不断向自然界索取和利用能源的历史。从18世纪的蒸汽机工业文明,到19世纪的内燃机动力与工业电气化,再到20世纪中下叶的火电、核电大型化,继后的新能源和可再生能源绿色风潮,每一次能源技术的变革都驱动人类文明大踏步地向前迈进,意味着重大的社会革命。迄今为止,全球一次能源供给的主体依然是石油、天然气、煤炭等化石燃料,人类利用一次能源的主体方式依然是“一把火烧”的以燃烧放热为主的热能动力过程。也正是工业革命以来以“一把火烧+简单热力循环”的化石能源传统转化利用方式的广泛使用导致了高能耗、高污染、高碳排放的严峻局面。其根源在于以燃烧发热为源头构建的一次能源释放转化过程的高度无序化,造成巨大的能势下降、有效能损失和能量无效损耗,并产生大量污染物对环境、生态造成严重污染和破坏。