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如何理解光能源、硅能源、氢能源、可再生能源?

时间:2022-02-06 11:51:54 来源:宏春观察

一、光能源、硅能源、氢能源、可再生能源的理解角度

关于光能源、硅能源、氢能源、可再生能源的提法,国际上有公认界定的是氢能和可再生能源,却并没有光能源和硅能源的内涵界定。

我们不能从微观的角度去理解光能源、硅能源、氢能源、可再生能源,而要把这些概念放在总书记讲话的语境中去理解,从更宏观的角度去理解,因为这一段话中的下面还有新能源的详细表述:

要加快发展有规模有效益的风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等新能源,统筹水电开发和生态保护,积极安全有序发展核电。

从总书记讲话的顺序和语境看,光能源、硅能源、氢能源、可再生能源是一种统称,是一种工作安排性质的说法,是广义的。可以从以下角度加以理解:

一是,具有开放性的特点,类似于山水林田湖草的说法,是对可再生能源的产业链进行描述(实际上也是推进工作的重点)。

所谓开放性,与山水林田湖类似,自然要素是可以列举的,是可以增加的。例如,在山水林田湖后面,已经增加了草、沙、冰等自然要素。尽管从数学的角度看,这样的列举可能会出现“挂一漏万”的情形,但对工作而言却非常具体。同样,对可再生能源而言,在可再生能源的生产、转化、使用的全产业链中,可以进一步区分源、转化、使用等过程。

从这个角度看,光能源、硅能源、氢能源等,是可再生能源之“源”、“转化载体”和用途之一。具体而言,以太阳光为例,光是能源的主要来源;硅是太阳能转化的材料:单晶硅、多晶硅等;氢是可再生能源的用途之一:制氢。

二是,本身具有能源的特点,即光是一种能源,硅可以用作能源,氢自然是能源,而这三种能源可以与可再生能源并列。

学过英文的人都知道,能源的一般用词是Energy,但在英文中如果强调能源资源,就是一个词组:energy source.

如果广义理解,中文中的“发光发热”,实际上是指能量,也就是说光是一种能量,对此人们是不会有什么异议的。

从物理学角度,能源(能量)可以分为:势能、动能,热能、电能、光能,机械能、化学能等等。

如果是狭义理解,也有人将光能源理解为光热,而将硅能源理解为光伏发电(多晶硅或多晶硅作为光伏发电的材料)。

有关硅能源,还有人从原料用能的“能源”角度加以解释,详见后面的思考。

从1月24日总书记的讲话语境看,这样的狭义理解只是一种可能。

本随笔并不否认这种可能,但更倾向于产业链的角度。

根据本人的了解,在一些投资公司、证券公司的PPT中,系统总结了太阳能光伏发电产业链,其中提到了硅产业链。

上述的理解,只是我的“一孔之见”。由于1月24日的领导重要讲话,只见于新华社的通稿,不像“十四五”规划纲要有专门的名词解释。

二、对光能源、硅能源、氢能源、可再生能源的进一步思考

关于光能源、硅能源、氢能源、可再生能源的提法,尤其是光能源、硅能源,还要做进一步的讨论。

首先讨论光能源。

按照词的建构,先说光,能源的概念大家都比较熟悉,就不详细说了。

在“汉典”中查到“光”有九个含义,分别为:

1.太阳、火、电等放射出来耀人眼睛,使人感到明亮,能看见物体的那种东西:阳~。月~。火~。~华(明亮的光辉)。

2.荣誉:~临(敬辞,意含宾客来临给主人带来光彩)。~顾。~复。

3.使显赫:~大。~宗耀祖。

4.景物:春~明媚。

5.光滑:~滑。~洁。~泽。

6.完了,一点不剩:杀~烧~。吃~用~。

7.露着:~膀子。

8.单,只:~剩下一口气。

9.姓。

在九个含义中,与“能源”挂上钩的只有第一个:使人感觉明亮的东西。事实上,日月星辰的光亮,只有太阳光属于能源,准确地说,太阳光是各种能源的“源泉”。

记得十多年前,在科技会堂看到一种新技术,一只敞口玻璃杯中加一点材料,像手电筒灯泡那么大的灯亮了。

旁边有人开玩笑:这不是“水变油”吗?

还真不是“水变油”,而是“制氢”产生了电荷;

那么小的一个“玩意”,还是花钱买来的专利,在科技会堂展示,是找用户的。

其实,光作为能源,除了大家熟知的光伏发电、光热利用之外,天空在夏季暴雨打雷(电闪雷鸣)的时候,也会释放大量的能量;科学家试图收集这种能源,但迄今还没有证据证明雷电能够为人类所利用。

当然,给点光就能产生电,还真的确有其事。记得我们最初利用的计算器,在日光灯下也能有电,有电了就能计算。

其次讨论硅能源。

专家的解读分为2类:第一类是由硅基材料生产能源,第二类为使用硅基材料制作商品代替原来的原料用能生产商品。

第一类:光伏发电,如将光转变为电能,是以工业硅为主要原料,做成单晶硅或多晶硅再生产光伏发电板依靠太阳能进行发电。

硅储能,虽然已有人做出来产品,但储能稳定性一般,暂时还处于PPT状态。

硅燃料电池:10年前美国人发明出了一种小型电池,原理是利用甲醇和氧气反应产生电,生成水跟二氧化碳,生产过程不会对环境产生污染。但是,如果发电量足够大能利用就要更大型号的电池(目前虽有成品,但还不足以商用)。

第二类:依靠硅基材料,尽可能代替一些碳基高污染的材料,并发展形成产业,从而达到减少碳排放,以免引起气温升高的目的。

近来,在一些微信群中,见到有人转发田文新和朱旭于2006年发表的一篇文章,标题为“有机硅——未来高分子材料的王者”。该文认为:

过去100年中,以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品,标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。

但是,石油在经过人类多年的开采后,储量日益减少,全球石化行业感到了前所未有的资源压力……二次世界大战到现在一直炮火连天,给我们的生存环境造成了严重污染,资源造成了巨大浪费。

《石油的终结》一书由美国学者保罗·圠伯茨在美国“9·11”事件后所著,给我们传达的信息是:“我们目前的能源体系正在走向失败,下一个能源经济的轮廓正在形成,不管我们是否愿意,它都在酝酿着……”

石器时代的结束并不是世界上没有了石头,而是找到了更好的替代工具。

由此类推:

工业化时代的核心产品以碳基为主,而电气化的时代核心以硅为主。

工业化时代的核心产品,煤和石油,都是以碳基作为核心材料。

目前我们所处的时代,更多的是要使用硅,比如通信,芯片等。

通俗地说,新一代信息技术的终端产品,是可以以硅来代替碳的。

更广泛的,有机硅合成革,由于透气、环保、质优等特点,已经引起企业家的关注,不少产品已经进入市场。

开发有机硅合成革,是因为有机硅高分子弹性体,具有:透气、环保、无毒、生理相融性能优、防水、抗污、柔顺、滑爽、疏水、阻燃、防臭、耐大气老化30-50年,耐低温-高温:-73—260℃等特性。

开发有机硅合成革,还因为:一是人类提高生活质量的迫切需要;二是石油等传统能源面临枯竭的危机。三是时代呼唤环境友好型产品;四是人类需要保护动植物,保护生物多样性,构建和谐社会。五是有机硅高分子材料取代石油高分子材料,将成为新型高分子材料产品的未来新秀。

总之,无论是光电替代煤电(能源替代),还是商品替代,抑或新兴的需求替代,硅成为一个重要的源头。

从这个意义上说,硅行业产业链是一个值得关注的对象。


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