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要节能还是环保?

作者: 空气能制造商  

时间: 2023-04-18 14:27:53  

来源: 芬尼科技官网

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几年前,写了一篇《【温故1942】一个环保工程师眼里的雾霾真相》,指出排烟温度、湿度及湿法脱硫可能导致雾霾的观点。湿法脱硫与雾霾的是否存在因果关系,自有专家去研究。我不是做学术的,是做实际工程实践的,我只依据常识与逻辑去阐述观点。这篇文章,也与雾霾息息相关,这是作为一个曾经的环保工程师眼里的“节能”。

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从骆驼粪说起

二战时,鲁尼在英国空军部队当后勤兵,负责给战斗机做保养。部队规定,战机的皮革座椅要用骆驼粪来保养。这让鲁尼苦恼不已,因为粪便的臭味实在难忍,可又不能违反规定。

半年后的一天,由于骆驼粪短缺,鲁尼暂时闲了下来。望着那些不能保养的战机,鲁尼问战友:“既然迟迟等不到骆驼粪,为何不用其他东西代替?”战友笑着说:“就属你脑瓜好使?既然部队规定必须用骆驼粪,就说明它有特殊的功效。”鲁尼本想继续追问,可听着战友们嘲讽的口气,就没再吱声。

不久后,参加过一战的父亲来部队探望,看见鲁尼正忙着用骆驼粪擦拭座椅,便疑惑地问:“你们怎么还在用骆驼粪擦皮革?”鲁尼理直气壮地答:“我们一直如此,这是规定。”父亲想了想,笑着说:“当年我们在北非沙漠地区作战,有大量的物资需要骆驼运输,可驾驭骆驼的皮具是用牛皮做的,骆驼闻到那味道,就会赖着不走。于是,有人想到用骆驼粪来擦皮具,这样就能盖住牛皮的气味,果然骆驼就听话了。哪料30年过去,你们却将这方法沿用到飞机上,太可笑了!”听完这话,鲁尼将信将疑,随即去翻阅了史料,结果正如父亲所言。

这是一个《人民日报》和《逻辑思维》都提到过的,被广泛传播的一个“骆驼粪的故事”,这个故事,揭示了人类思维方式中的习惯怪圈。我们人类文明是通过漫长的时间一点点积累出来的。在积累的过程中,虽然有很大的进步,但是那些存量也有很多不合理、低效率、甚至是荒唐透的东西。如果不能随时回到根本,就很容易把经验变成负担。

特斯拉的创始人伊隆·马斯克经常提到“性原理思维”。我们运用“性原理”思维而不是“比较思维”去思考问题。我们在生活中总是倾向于比较——别人已经做过了或者正在做这件事情,我们就也去做。这样的结果是只能产生细小的迭代发展。“性原理”的思考方式是用物理学的角度看待世界的方法,也就是说一层层剥开事物的表象,看到里面的本质,然后再从本质一层层往上走。其实“性原理”,就是让我们把目光从那些别人做的事上挪开,不管做什么选择,都以根本的那个原则为参照点,不断用那个参照点为自己纠偏。

那么,有一个问题是:长期以来,我们一直提倡的“节能”就一定对吗?

能源会用完吗?

什么是能源?能源是能够提供能量的物质,比如木材、煤炭、石油、天然气、页岩气、水、核物质、风、太阳、地热等等。小时候,我们的小学老师就拿着教材告诉我们,我们的石油和煤是古代动植物埋在地下经过亿万年化学物理变化而来的,石油是有限的,煤是有限的,我们的资源是有限的,且,我们必须要节约能源,不然我们的资源会枯竭,我们的后代就没有能源可用了。

真的是这样吗?

50多年前,苏联科学家创立了石油的非生物性成因理论,认为地球上的石油、天然气非常丰富,甚至可以看作是“可再生能源”。这是对石油峰值论和石油枯竭论是颠覆性的革命。坎普贝尔1989年说,90年代末期将发生石油短缺;到1990年他又说,1998年世界将走在”资源耗尽的半途”;后来他又说,资源耗尽的半途,如果不是2005年,就是2010年。实际情况是,美国的“页岩气革命”,使得美国走上了能源独立;沙特人向全世界宣布,沙特不仅没有走入“黄昏”,与之相反,正在迎接更加灿烂的“日出”。越来越多的油田被发现,越来越颠覆石油的生物成因理论。历史逐渐显示出,石油峰值论和石油枯竭论是以政治为目的的科幻作品,是石油巨头故意制造的谎言,是阴谋家的神话。很多证据都可以说明,石油、煤炭等资源可能并非像教科书上所说那样,由远古生物经过漫长年代演化而成,其储量可能比我们预想的要大得多,甚至有可能是可以再生的。

石油和煤炭是有限的,所以能源是有限的,这个逻辑看上去无懈可击,其实是有问题的。在没有发现煤炭以前,能源只有木材,木材是可以再生的,但过量砍伐,也会资源枯竭。森林是有限的,所以木材是有限的,所以我们要节约木材,大概古人也这么想过,这个想法跟我们一直以来的认知一脉相承。

我们现在知道,植物能源完全可以循环再生,目前有很多以可再生能源(秸秆、木屑等)为燃料的生物质发电厂,可以完全实现能源的循环利用。同时我们知道,木材已经不是主要能源,除了个别变态国家把木柴作为汽车燃料外,几乎没有哪个国家再把木柴看作重要能源了。目前我们可以肯定的是,如果有一天我们森林没有了,那一定不会是因为都被砍伐当柴火了,一定是别的原因。除非人类文明毁于一旦,再次回到刀耕火种的蛮荒时代,木柴才可能再次成为主要能源。因为木柴之后,我们有了煤和石油作为燃料的替代品。

有人说,煤的储量是有限的,据说我国的储量多只能用300年,但实际上,我们丝毫不用担心煤用完了,因为除了煤,我们还有石油,还有核能、太阳能、水能、潮汐能、地热能等等,还有其他许多我们已知或未知的能源。

有人说,不管是什么能源,总有用完的那一天啊?真的如此吗?至少我们知道在我们目前的认知里,太阳能对地球而言是取之不尽,用之不的。我们初中物理就学过能量守恒定律:能量既不会增加,也不会减少,只会从一种形式转变为另一种形式。既然能量是守恒的,我们所担心的能量的载体能源会枯竭是不是很可笑?能量没有消失,它只不过从木柴、煤炭、石油、核物质等物质通过化学反应或核裂变等方式转化为其他形式而已,诸如飞奔的汽车,家里的暖气,都市的霓红灯等等。

事实上,若干年以后,我们的煤炭、石油、核能矿石等能源储备,可能会减少,但不会枯竭,它们的终命运一定会跟原始的能源--木柴一样,不是被挖光砍光做了柴火而枯竭,而是因为人类科技和文明的进步,因为它们的成本、环保等原因不能满足要求,而人类自己摒弃了它。

当然,这一切是由一个前提的,那就是,人类没有作茧自缚,它是一个开放的、创造力没有被制约的自由环境,那样,我们完全没必要担心能源枯竭。

目前的火力发电成本事实上还是低的,这与普通人的认知不同,一般人认为烧煤要成本,而水电、风电都不要钱,应该后者更便宜才对。事实上,水电涉及到的一次性投资、搬迁费用、工程费用等都大于火电,甚至于对地质环境的破坏等成本也是远大于火电的。这也是为什么风电、太阳能等洁净能源一直不能占主导地位的原因之一,不少企业只有通过补贴才能实现盈利。毕竟,谁也不愿做亏本的买卖啊,国家投资也不例外。事实上,随着技术的成熟,批量越来越大,太阳能、核能、生物质能源的成本也在越来越低,相信总有一天会低于煤炭和石油,那是也就没有人再用更贵的煤和石油了。

所以,不论从科技角度还是商业角度,能源都不会枯竭,只会有新的方式来替代旧的方式。

退一万步讲,即便所有的能源都已枯竭,不过是回归原生态的生活而已,那不正是某些推崇简主义生活的人士所倡导的宁静、和平、原生态的绿色生活状态吗?

“节能=环保”?

“节能减排,低碳生活”、“坚持环保与节能并举”等,这是我们经常能看到的环保标语。有不少文章观点对所谓的“低碳生活”也产生过质疑,但这里暂不做讨论,仅讨论节能与环保。

有个概念需要理解清楚:节能与环保是一回事吗?

根据我们一般人的认知,似乎就是一回事,比如少开车,自然节约了汽油,少用电,发电厂烧煤可以减少,毫无疑问,这些减少了能源消耗,既环保,也节能。但节能与环保真的就是这么简单的正向关系吗?科技的发展给出了更多更复杂的答案:不一定!或者更有可能是反向相关!

曾经有一个脑残倡议叫做“地球关灯一小时”活动,据说出发点是为了倡导。别急,你先搞清楚什么是环保,什么是节能再说!如果真的同时关灯,因负荷突然变化对机组安全、电网冲击、能源浪费等不利影响都是不可估量的。

对于火力发电、钢铁、水泥等工业企业来说,作为大的污染源,为了环保,必须对烟气排放进行净化,目前各行业也在推广所谓的超净排放、进零排放或零排放。不论是除尘、脱硫、脱硝、污水处理等几乎所有的环保设备,几乎都是要消耗额外能源的,这些不可避地消耗更多能源,大大降低了机组的效率。结论很明显,在这些大的能源消耗域,环保与节能的关系完全是一个反向关系,如果要环保,就不可能节能。在同样生产工艺情况下,环保标准越高,环保投入越大,能源利用效率也就越低。

而且随着科技的发展,节能与环保不仅不是正相关,而且是一种反向相关,即:越环保,越不节能。有关部门进行决策时,不能将他们等同,不然会造成无所适从的混乱局面。比如不少电厂有“办公室“,你在电厂既要环保又要节能?也常出现节能与环保如何决策的尴尬局面。在电厂,节能与环保就是南辕北辙的两回事!真不知道这个部门如何开展工作的!

事实上,不少环保设备正是以不节能为理由取消或者关停的,在夜间偷偷关闭除尘脱硫等环保设备、取消烟气排放前的加热设备、至今在很多行业没有实现废水零排放等等。

 还有一种说法,“节能=低碳”。这种说法也是不成立的,至少是不全面的。

其一,只有在燃烧木柴、煤炭、石油、天然气等能源时,才会产生二氧化碳,才存在“低碳”一说。太阳能、核能、风能、水能发电都不存在消耗二氧化碳的问题。

其二,地球上二氧化碳含量并非持续增长。英国《自然·通讯》期刊2016年11月9日在线发表的一项气候科学研究报告称,虽然人类活动造成的二氧化碳排放仍在增加,但大气二氧化碳含量的增长率却出现了停滞。研究者认为,除了绿化面积增加这一因素外,还有一个原因是,大气二氧化碳含量提高和温度的上升增了光合作用,但另一方面,温度上升减缓也减弱了释放二氧化碳的呼吸作用。这两种因素都意味着植物吸收了更多的二氧化碳。因此,从2002年到2014年,大气二氧化碳的蓄积速率每年约降低了2.2%。

其三,烟气“脱碳”技术和“碳固定”技术已经完全可以从技术上解决二氧化碳排放问题。本人曾到过上海石洞口第二发电厂,该厂早在几年前就上了烟气脱碳工艺,实现年“碳捕捉”12万吨。据美国《科学美国人》网站报道,美国华盛顿州“瓦卢拉玄武岩试验计划”的科研人员将二氧化碳注入玄武岩构造层,发现液化的二氧化碳后来变成了固体岩石。太平洋西北国家实验室的研究人员进行的此项研究表明,经过大约两年的时间,二氧化碳固化成了一种名为富铁白云石的矿石。这项研究证实了地球的主要岩石玄武岩可用于永久安全储存二氧化碳。

混淆“环保与节能”的深层次原因是啥?

在主流媒体上,有一个奇怪的现象,就是喜欢混淆概念。例如,将国家、政权、人民等这些概念相互混淆。与此类似,“环保与节能”这两个概念也混淆不清,这有更深层次的原因。

为什么要混淆节能与环保的区别呢?国家在制订政策时,为什么又要提“环保与节能并举”呢?逻辑上似乎有点匪夷所思。

个原因,可能是文章开头提到的“骆驼粪效应”。在科技不发达的燃烧柴火和无法净化燃料排放的时代,这种认知显然是合理的,习惯性思维把这种看似合理的认知一代代延续,而全然忽视了社会科技与认知世界的发展。

但更深层次的原因是体制原因,尤其是产权结构才是根本原因。

按道理说,节能有利于提高效率,降低成本,是有利于企业的,是不是宣传节能,企业都有节能的冲动。但环保则不然,需要投入成本,而且可能降低效率,没有短期利益。环保这件事,如果国家不制,不补贴,不引导,企业根本没有主动性。站在企业短期立场,很可能会选择节能优先而不是环保优先,理由很简单,节能,省下的是看得见的真金白银,或许就意味着这个月的奖金更多。所以要想重视环保,国家必须制,而且,而且重点是环保,而非节能。

为什么要混淆环保与节能的关系?其实,看看我国的企业的产权结构就明白其中的逻辑。我国还是一个以国有经济为主体的国家,尤其在电力、钢铁、大型化工等域,国企完全占据主导。我国的国家收入来源与很多发达市场经济国家不同,国家收入不是单纯来自企业税收,也包括国企的盈利等收入来源。也就是说,这些国有企业的利益主体,也是国家。所以,国家有关部门在环保和节能之间需要抉择时,本质上是环保的远期利益和节能的近期利益之间的博弈。作为政府,总是倾向于拥有更多的权力,更多的权力往往意味着更多的利益,至少从短期来看是这样。这种博弈的选择权,政府自然会抓在手里比较好。

毫无疑问,对于国企而言,当国企面临企业效益下降、员工下岗失业的迫切压力时,当地政府更倾向于选择近期利益,即优先选节能而不是环保;如果国企效益不错,可能会兼顾环保,并美其名曰承担社会责任。如果是民企或其它所有制企业,毫无疑问,企业自己只会看重节能,环保肯定排在后面。但政府在监管民企时,即便民企效益下降,政府可能还是倾向于环保优先。

从近期因雾霾关停企业来看,即便是关闭产能过剩的钢铁企业,也大部分是民企,可以反证这种利益博弈的选择。民企的效益下降甚至关停,对国家而言影响没那么大,至少解决职工下岗和分流问题的压力没那么大。实际执行中对民企的环保要求往往更严格。这当然是在所有官员都廉洁自律的前提下,如果私企通过贿赂环保官员来达到私排废水废气的目的,那是另一个问题,涉及到出卖国家利益谋私,这里不讨论。

所以,当环保与节能发生矛盾时,优先选择谁呢?因为我国大部分电力、钢铁、化工等大型企业都是国企,所以地方政府在进行决策时,手心手背都是肉,不可能只将环保放在位,只会在二者之间平衡,在政策上,也必然希望将这种平衡选择权握在手中,所以“环保与节能并举”这一提法,能大限度把控这种选择权,即所谓的政府的调节功能。而这一提法,也必然导致环保功能的弱化和节能功能的过分拔高。

站在人类未来和人民健康的长远发展立场来看,毫无疑问,环保是重要的,关乎人的息息相关的生存环境。如果所有的企业都是私人产权,而非国企,并且国家主要靠税收来维持国家运行,那么国家很容易做出博弈的有利的选择:环保优先。环保优先不仅有利于环境,也有利于经济发展(GDP、就业率和都会增加)。

故意混淆“环保与节能”的概念,说到底,还是不相信市场经济的力量,而相信计划经济的手段。国家的权力是不是越多越好?这个问题暂不做讨论,但国家权力过大,会导致这样一个不好的结果是可能的,发展到后,如果总体经济不衰退的话,就是国富民穷,这是利益博益的必然结果。

节能真的有必要吗?

提倡节能,无非这样几个理由:

1、能源是有限的,为了下一代有能源可用。

前面已经说了,能量和能源都不会枯竭,不论从经济角度还是商业角度,担心能源不够用完全是杞人忧天。

2、节能有利于我们生存的环境。

保护环境和节能没有直接的正相关性,科技越发展,我们越需要消耗更多的能源,甚至许多额外消耗很多不会产生实际效益的能源,他们仅仅用来保护环境,如净化空气、处理污水、减少二氧化碳等等。

3、节能有利于经济发展。

节能可能仅仅有利于你那个企业的经济发展,对整体经济而言,弊大于利,直接会导致以下几个行业的经济和就业:电力行业、环保行业、机械制造行业、家用电器行业等等,间接影响的行业更多。节能对经济的影响恰恰是负相关,经济越发展,能源消耗越大,越是制约能源消耗,经济发展也越受到制约,这是一个简单的逻辑。

有人提到“单位GDP能耗”问题,这是一个伪命题。不同国家地区之间的产业结构不同,有的农业为主,有的靠石油为生,有的除了旅游啥也没有,“单位GDP能耗”只有在同一地区,或类似产业集群区才有参考价值,不同国家、不同地区间的单位GDP根本不具有可比性,甚至连参考价值也没有。

   4、节能是一种美德。

如果赞成我上面说的理由,又要坚持认为节能是一种美德,那我只能说:你确实是个人才!

雾霾会消失吗?

李克总理在“两会”上说,谁找到雾霾问题根源,将拿出总理专项基金重奖。我笑了,我知道,不会有人到这个奖金,不管他的观点是汽车尾气导致的,湿法脱硫导致的,还是炒菜导致的,都不会是根本的原因。

毫无疑问,综上所述,在目前的国有占主导的体制之下,雾霾问题不可能解决。那年当我提出“湿法脱硫导致雾霾”的观点后,专家们开始座谈会和文章讨伐我的错误与荒谬,但在那些论点中我没有找到我想要的能说服我的理由:烟温与烟升的关系如何?烟升与扩散的关系如何?低温脱硫后有没有导致雾霾的成分?排烟湿度与雾霾的关系如何?等等,所以我还是保留我基于逻辑、经验与常识的观点。其实,那也仅仅是指出了冰山一角,即使提升排放烟温,改变脱硫方式,也是治标不治本。

即便如此,我还是对雾霾终会解决满怀信心。因为,我们所知的几乎所有的气排放源,包括工业燃煤、燃气、民用餐饮、汽车尾气等等都可以用脱硝设备、脱硫设备、脱碳设备、民用餐饮废气收集净化设备、汽车尾气净化设备等达到净化效果,还有更多的环保设备已经研发或正在研发中,目前,至少电厂完全可以达到接近零排放的程度,在未来,可以达到超过自然空气的洁净程度,人类不仅已经拥有了这样的技术,未来这些技术还未得到进一步提升。况且,这些新的技术,将会增加一个又一个的新型行业,就业、GDP都会大大增加,

不论是废气、废水排放,要实现零污染,技术上没有任何问题!即使有技术问题,也是产业化过程中的问题,理论上完全不存在无法解决的技术难题!

很多人用过家用的空气净化器,一些高质量的空气净化器,完全可以净化到无污染的程度,不论是PM2.5还是甲醛等有害物质都能去除,而汽车尾气和工业废气为什么达不到呢?技术角度看,完全可以达到!目前的MVR结晶技术,完全可以实现废水零排放,为什么到目前为止,大部分电厂都没有实现呢?

这其中的原因,并不是技术水平达不到。直接原因,可以说是钱的问题,这些设备的研发、设计、生产、运行都需要资金。但这只是表面上的原因,根本原因,是体制问题。正是这样的体制,才提出“节能与环保并举”看似,实则荒谬的指导方针。

即便如此,我还是想呼吁,不要再提什么“环保与节能并举”之类的话了,环保永远是位的,节能只是某些利益集团为了自身利益而找到的借口罢了,那个所谓的“单位GDP能耗”,根本不具有评价GDP质量和环保效果的功能,也无需再提。

芬尼克兹是高端空气能热泵,在全球专业高端空气能热泵领域,我们是务实创新的开拓者。成立于2002年,是一家集产品研发、生产、销售、服务于一体的国家级高新技术企业,主营空气能热泵、空气源热泵、空气能热水器、空气能采暖等系列产品,涵盖家用、商用、工农业用等领域,远销美国、德国、法国等众多国家和地区,连续多年保持热泵行业出口前列,优质样板全球遍地开花。