5月17日，应中心程林教授的邀请，中国科学院院士徐建中教授来到山东大学，作客大家讲坛，作了题为《循环经济与科学用能》的报告。（以下根据录音整理）
程教授：我看刚才徐院士进来的时候大家都比较激动，如果大家平静一些，稍微平静一些的话，咱们就开始啦。
（掌声）
程教授：非常感谢今天晚上没有到场的，因为我受他们的委托，来主持今天晚上这场非常尊敬的徐建中院士的报告会，这对我来说是一种极大的荣幸。一位呢，是远在美国的我们的展涛校长，一位是主要邀请人的王琪珑副校长，首先感谢两位，没有到场的两位。徐建中教授是我国能源和工程热物理学界的领袖，他本人是中国工程热物理学会的理事长，也是中国科学院技术科学院的主任，相当于院士小组的组长吧，当然比咱们一个班的人数要多一点，徐建中教授早年师从著名的物理学家吴仲华先生，从事单元流动理论，他在吴仲华先生的基础上作了许多开拓性的工作。徐教授也是咱们能源科学和热科学的主要开拓者和奠基者之一，同时，徐建中教授以他那种特别明亮和清澈的心灵，始终不渝的提携各种年轻人，当然我指得各类，也包括我这种特别不成器的人。（掌声）还有就是徐建中教授一直以他那非常博大的胸怀，赋予了一种强烈的责任感，始终呼吁我们的国家、我们的社会——她的现在、她的未来——我们的能源、我们的经济、我们人民的生活，我们整个社会的发展等等。那么，今天徐建中教授带给我们的题目就是《循环经济与科学用能》，趁着这个屏幕还没有的时候我们是不是用掌声欢迎我们的徐建中教授。
（热烈的掌声）
徐建中教授：谢谢大家，晚上好！今天非常高兴来到山东大学来跟大家见面，做一次学术报告，谈一谈能源和循环经济问题的一些看法。到山东大学来，我感到非常高兴，因为我祖籍也是山东，实际上是胶东，后来逃荒到东北，所以我的籍贯呢是东北辽宁，但是我出生在江西，所以身世就有点不明了，比较复杂。我的小学和中学在南京念，以后又到了北京，后来又在北京工作，所以经历是很复杂的。文化大革命审查起来至少是比较混乱。
我今天讲的这个题目是和循环经济和科学用能是有关系的。那么，首先我们来看一看在全世界我们能源和资源是什么样的形势。概括说来，有这么三个方面：
第一个是随着人类社会和经济的发展，总的需求阿是不断上升的，特别是第三世界的崛起，包括我们中国，印度，巴基斯坦，可能还有巴西，阿根廷。这样一些国家的崛起，资源和能源的供应的紧张时要持续很长一段时间的。我自己从事能源方面，所以这方面说的能更确切一点，比如说这样一组数字，从现在几个国际组织他们所分析的情况来看，到2020年能源需求的总量要比2000年增长50%以上，而到2050年呢至少增长一倍以上，所以供应的形势是长期紧张。化学能源在相当长的时间里还是主要的一次能源，
第二个特点就是由于对资源和能源的利用不合理，造成资源的浪费和环境的污染。那么资源的浪费大家知道得很多，我们有很多的资源浪费，没有得到充分的利用，造成大量的浪费同时环境的污染也越来越厉害，包括工业废水和生活废水的不断增长，使得水污染从有机物型向复合型转化，这样治理的难度呢也越来越厉害，也越来越困难，区域性污染日益严重，这是水污染问题的三个基本特点。那么大气污染呢？污染的情况也非常突出，包括我们最近所讲的二氧化硫、氮氧化物，还有最近引起重视的温室气体，二氧化碳，都是非常严重的问题。同时这两年细微粒子，特别是2.5u以下的细微粒子的污染引起了广泛的重视。因为现在已经证明一个u的细微粒子进入人的呼吸道是很难出来的，另外最近这几年，像汞啊这样的重金属也引起了广泛的重视。
第三个特点就是高新技术对经济的发展对社会的发展，对能源和资源系统的影响越来越大。比如说，新一代能源系统将来要向着燃料多元化，同时冷热电联供余多联产以及环境友好这样一些方向发展。另外就是我们最近提出来的循环经济这样的一条道路。这便实际上涵盖着许多许多技术上的内容，这些对于人类的未来和经济社会的发展必然会产生重大的影响。这里有一个非常重要的问题就是注意吸取国外的经验教训，避免走弯路。我们通常所讲的跨越式发展，很多是指国外没有的东西我们搞跨越式发展，实际上呢，在我看来我们更多的是避免走国外走过的弯路我们走一条捷径，这可能是更重要的跨越式发展。
我们还是花更多的力量讲一讲资源和能源在我们中国的问题。那么在这里我用的标题是“战略地位”，等一下大家能够看得出来能源和资源问题确实是非常重要的。
首先，我们中国大多数的资源和能源是不丰富的，加上13亿人口，因此我们的人均占有量是非常低的。这是一个基本国情。过去我们小时候学地理的时候是“人口众多，地大物博”，那么现在看来这种说法有对的地方，也有不对的地方。人口众多还是可以的，地大也基本可以，我们现在地大到底是世界第三位还是第四位，现在我看网上也还在争论，到底我们和美国谁是第三谁是第四，包括哪一个不包括哪一个，这么看“地大”还可以，但是我们的物并不博。特别是我们根据人口一除，所以呢，我们觉得对于我们中国来讲，在解决能源问题的时候，一个要有忧患意识一个要树立危机感，感觉到问题的严重，而不是我们可以高枕无忧。大家看，这是一张我们水资源的分布图，这个广大的黄色地区雨是非常少的，那么主要的雨水地区呢是在东南部，其他的地方呢都还是比较干旱的地区。我们来看，600多个城市有300多个面临缺水，包括济南在内。所以我们的资源包括水资源矿物资源都是非常紧张的。
第二个问题就是我们社会发展非常快，对资源和能源的需求不断地增长，因此供需的矛盾呢是非常尖锐的。以能源为例，在2020年以前我们《国家中长期科学与技术发展规划》，特别是在全国科技大会上，无论是胡锦涛总书记还是温家宝总理，都已经讲到这个能源问题是非常非常重要的，得把能源列为优先领域的第一位。那么实际上呢我们中国能源最紧张的时候，并不是在2020年以前而是在2020年以后的一段时间，因为在2020年以前我们的矿物资源还可以跟得上去，在2020年以后恐怕我们的矿物资源难以供应那么多。所以怎么能保证能源的可靠供应长期的可靠供应，这是我们的长期的重大瓶颈。从已经工业化的国家来看，他们人均GDP达到一万美元的时候是什么样的情况。那么美国，他是最早人均GDP达到一万美元，是在60年代。六十年代达到这个标准的能源消耗是比较高的，有8吨多标煤。英国这样的老牌资本主义国家，它们是在七十年代后期，人均GDP达到一万美元，人均GDP达到一万美元的时候能耗是五点几的标煤。日本是世界上有名的节约的国家，它们在80年代初期，人均GDP达到一万美元，这个时候它的人均能耗就是4.25吨标煤，我们的邻国韩国是一个小的国家，他们也是非常节约的一个国家，他们在1997年人均GDP达到一万美元，它们人均GDP达到一万美元的时候呢人均能耗是4.10吨标煤，所以从上面这些数字我们可以清楚地看出来，按照传统的已经工业化国家走过的道路来看，实现人均GDP达到一万美元的最低能耗是4吨标煤。如果我们中国也走这样一条道路，那么到本世纪中叶，当我们的人均GDP达到一万美元的时候，我们的人口按十六亿来算，我们所需要的能耗就是64亿吨标煤。这是我们按照现有的能源生产方式无论如何实现不了的。而我们的煤，因为水的限制环境的限制最多30亿吨，而且还不是标煤。如果换成标煤的话大概只有25亿吨左右。所以我们现有的生产模式是不行的，因此我们必须把人均4吨标煤降下来，比如说，我们讲到3吨标煤，这个时候，我们的人均GDP达到一万美元的时候，我们的总能耗是48亿吨标煤，这48亿吨标煤呢我们是有可能实现的，所以呢，我们人均3吨标煤是我们中国走新兴工业化道路的这样一个标准。从表面上看从4降到3，只是一字之差，实际上呢，这是一个非常艰巨的任务。那日本来讲，它是一个非常节约的国家，它人均GDP达到一万美元的时候人均能耗都超过了4吨标煤。我们现在的节约程度比日本差得很远，因此我们提出的3吨标煤这样一个任务不是过去讲的简单的节能所能达到的。这就是我这篇报告里所要强调的我们要科学用能。是把节约的这样一个轨道转移到科学技术上来。
第三个特点就是我们的产业结构不合理，因此资源被破坏，同时我们深加工率低，能耗比较高，污染比较严重。所以整个能源和资源的形势是很不乐观的。从我们中国来讲，从我们改革开放以后，有些地方呢单纯的片面的追求GDP所造成的后果。
第四个特点就是我们的技术落后。和产业不合理一样，也是资源利用率很低、能耗很高、污染严重，比如说铬化工、汞化工等等都是能耗非常高污染非常严重的。那么我们的环境污染严重到什么样的程度呢？比如我们这里所列举的大量燃煤所造成的大气污染，最左边的数字是我们2003年二氧化硫、氮氧化物和烟尘的数量，单位是万吨。第二个是最大允许量，大家可以看到我们的二氧化硫已经超出了，恐怕氮氧化物很快也要超出了。那么到2020年我们的量是远远的超出了所允许的最大值。所以呢在我们国内造成很严重的污染。比如说二氧化硫是酸性气体，形成了酸雨。那么氮氧化物不仅形成了酸雨，还造成光化学污染，而且，污染是非常厉害的。同时，还有非常大的问题就是温室气体，温室气体二氧化碳大家可以看到排放量前五位的国家，老大和老二，美国和中国这个数字比起老三老四老五要多得很多很多，而这两年由于煤的产量的提升的，我们现在的排放量与美国相差无几，这是一个非常可怕的问题。由于煤的污染在我国许多大城市，出现了大面积的灰霾现象，我不知道前两天济南的情况怎么样，在北京市灰沙弥漫，长时间的，媒体报道说是有史以来没有过的，这就是大面积的阴霾现象。它的主要特点就是大气边界层出现了问题，这里边高粒子、细粒子浓度的急剧增高时很大的主要的原因。同时由于城市污染没有得到真正的控制，各种污染物同时大量存在，使得大气氧化性大大增加，二次污染物呢大量增加，所以造成很严重的二次污染。同时密集的城市连绵带也促使区域性污染。现在我们的污染不是一个点的污染而是一个面的污染，使整个一个区域的污染，这个是非常可怕的，而在我们的现行的环境质量标准并没有包括二次污染物，所以我们的环境问题啊，恶化还在不断的发展。刚才讲的是大气污染，水污染的情况也一样。一方面生活废水和工业废水在不断地增加，传统的有机物污染未被遏制，水体的富营养化也在发展，特别是微量污染物和痕量污染物日益突出，这使得我们国家的污染成为一种复合型的污染，既集中了发达国家的特点也集中了发展中国家的特点。所以我们的污染治理起来就非常的困难。那我们的河流来看，据2003年的调查，在407个被调查的河流当中有三分之一的超过三分之一的河段的水质达到一至三级，这还是比较好的，有将近三分之一的水质是在四类和五类，有差不多将近30%的水质比五类还低。这个污染的问题还是非常严重的。在118个重要的河段当中，一些已经经过治理，在这些河流当中也只有一半多一点达到一到三类，超过三分之一达到四到五类，差不多接近10%低于五类。所以情况是非常严重的。我们的湖泊也是这样，这里举几个重型的湖泊。太湖治理不断，但是它仍然有。74.1%的水质低于五类标准，云南的滇池还有巢湖都差不多有50%的水质低于五类，这样大量严重污染的水体需要整治和修复，城市和交通的污水处理能力严重不足。那么这里有一张表，是预测我们城市废水处理的效率，左边第一行的数字是1997年，然后是2010、2030、2050，我们可以看一下，这个废水量，每年排出的废水量每年都在增加，我们的废水处理率也在不断的提高，到2050年呢可以达到95%，我们直接排出的废水量在减少，但是有机物的排放量并没有减少。可以说呢，我们城市的水环境状况到2010年不但不会好转还会有较严重的恶化，一直到2030年还不可能有全面的好转，我们现在的同学假设是25岁，到2050年是50岁，50岁的时候大家还看不到水质全面的好转，这是多么遗憾的一件事情。那么还有污染的一方面——固体废弃物。到现在我们的城市生活垃圾只有一半左右经过焚毁、填埋、堆肥等处理，所以我们一方面要治理新产生的垃圾，又要消除垃圾污染的长期欠账，所以任务呢是非常的艰巨和紧迫。
第五个特点就是国际竞争日趋剧烈，绿色壁垒日趋严重。现在包括总书记、总理出去谈判的主要任务就是能源问题，这个我都不讲了，大家看报纸啊都可以看得到。我要讲的是绿色壁垒日趋严重，这对我们提出了新的问题。发达国家阿基于环境法规或技术标准提出一些新的要求，对产品和服务提出了一些带有贸易保护主义色彩的限制性措施。而我们中国出口的商品大多数是劳动密集型商品，受环境保护性措施影响很大，所以使得我们的产品在欧洲在美国遇到很大的困难。他们颁布绿色技术标准是我国出口成品成本大幅增加。所以国际竞争啊是非常激烈的，可以说我国面临着资源能源和环境的巨大压力，在这种情况下只有走可持续发展的道路。也就是说我们要坚持科学发展观，建设资源节约型社会。资源节约型社会，我理解就是一个要科学利用资源，所谓资源节约就是资源科学利用，还要从能源的角度来讲我们要科学用能，同时第三个方面呢我们要很好的保护生态环境。因为我是搞能源的，我具体讲一下能源。那么对能源来讲，我觉得我们的能源战略是“一个中心、两个基本点”。这个中心就是以节能和科学用能作为中心，作为指导思想。因为只有这样当我们的人均GDP达到中等发达国家的水平时，我们的能耗从64亿吨降到48亿吨，这里呢就有16亿吨的差距，这个差别还是非常大的。同时要抓紧两个基本点，一个是要抓紧化石燃料的洁净技术，这里包括煤炭的多联产技术，包括石油、天然气的勘探、开采与利用。第二个基本点就是大力开发可再生能源和新能源。过去我们讲，有些人认为可再生能源先放一放让西方先搞，现在看来不完全正确，我国应高度重视，因为我们的矿物资源没有西方那么多，我们要对可再生资源高度重视要开发新能源。
P> 前面我是把整个大的形势讲了一下，下面讲节能和科学用能的问题。节能和科学用能的目的就是提高能源利用效率，减少能源消耗，保持生态环境。可以说节能发展到现在，科学用能是它的根本途径。是能源科学技术发展的必然结果。去年的五月份搞了一个宣传周——节能宣传周，主题就是“科学用能、建立节约型社会的重要保证”，有52位院士和科学家发出了科学用能倡议书。就科学用能，我想讲几个问题，第一个，什么是科学用能。科学用能的基本定义是深入研究用能系统的合理配置和用能过程中物质与能量转化的规律以及它们的应用，以提高能源利用率和减少污染，最终减少能源的消耗。从这个定义来看它包括几个方面，但最基本的是物质和能量的转化规律，它包括从系统科学的角度来研究科学用能，第二个，是对用能的全过程和各个环节进行分析、研究，综合得出结论；第三个，是研究出来并不是要把它束之高阁，要在工程实现它，反过来修正我们的理论。第四个，就是用能的科学管理。所以归纳起来，科学用能的内容有这几个，能量和物质转化的规律、用能的规划、用能的系统、用能的技术、用能的方法以及用能的管理、法律与政策。那么科学用能最重要的是两个方面，一个是针对共性的科技问题建立科学用能普遍的理论和方法；第二个就是针对高耗能企业进行分析和研究，找出节能和科学用能的办法。对于热能的利用，我的导师已经提出来了“温度对口，梯级利用”的原理，这可以说是热力学第一定律和热力学第二定律相结合相综合的一个原理，这个已经在社会上生产中得到广泛的利用，但是应用得还不够，潜力还是非常巨大，从工程热物理的角度来讲，我们还需要针对流动、传热和燃烧过程的综合控制与优化发展普遍的理论、方法和技术。这方面包括山东大学、清华大学等很多单位都在做工作。
那么，科学用能到底有多大的作用呢，我们来看一下这张图。这是日本的一张图，我们可以看到，从1973年到2000年，他的GDP翻了一番，可是它的工业耗能基本上没有增加，只是1.07倍。增加的呢是商业用能居民用能和交通用能。所以可以看得出来，工业用能，在保证人民生活水平、GDP增长的基础上，可以不增加，日本从1973年到2000年基本上保持不变。英国的发展慢一些，他从70年到2000年，GDP差不多也翻了一番，而它的能源消耗是不多的。如果拿GDP除以能源消耗，它的能源系数还降低了42%，可以看得出来，通过节能与科学用能，可以保证GDP的增长，而是能耗保持不变甚至下降，所以作用还是挺大的。第三是高耗能产业的节能和科学用能。这包括改进工艺过程、产品更新换代、采用新技术新方法等等。美国的工业技术节能计划，也是想通过研究啊，产生跨越式发展，他现在想针对高耗能工业提出新一代的制造概念。这个计划是想从2002年到2020年，高耗能工业的能源强度降低30%，产生10个高效工业技术产业化。
从几个典型的例子来看一下科学用能在高耗能产业中的潜力。第一个是建筑，建筑能耗在我国占总能耗的30%左右，到2020年，我们每年新建的住房啊还有差不多20亿平方米，所以我们国家建筑的能耗的潜力是非常巨大的，美国实行Energy Star这样一个计划，他的出发点就是要通过高能效来保护环境。这个计划实行了好多年，仅2003年一年解约的能源就相当于80亿美元，成果还是很大的。这个计划的一个重要特点就是制定了定量的节能标准，比如说家用计算机、复印机、电视机、空调、洗衣机、室内照明、窗户等等，都有非常严格的标准，它执法也很严格，我们虽然也有节能法，但是我们节能的标准低，执行起来更松，所以形同虚设。美国政府是带头实行，能耗从1990年十年间降低了40%，所以看得出来建筑节能潜力还是很大的。除了刚才讲的一些认识以外，我觉得我们还应该对建筑节能有新的认识。就是说出了照明以外，建筑物用能主要是冷和热这样一些品位低的能源。据建设部的统计我们国家的建筑能源80%是用来冬季采暖和夏季空调，14%是照明，6%是炊事，中国人烧饭比外国要麻烦一点，所以能耗也要多。刚才讲的80%是冷和热，这样一些能源，从能源的角度来讲，它是属于比较窄的品味比较低的能源，它对应的温度范围比较窄大致与可再生能源及环境能源，环境能源主要是指空气、水、地热等项差不多，因此我们完全可以通过热泵将可再生能源和环境能源转换为建筑物所需的冷和热。我觉得这应当是建筑节能的主要方向之一。过去提建筑节能就是指围护结构，比如说保暖，一层不够加两层，两层不行变三层，这是一种被动式的，成本提高了很多，我想下一步我们要把主动式作为一个重要的方向，就是通过热泵把可再生能源可环境能源加以转化。北京市地下土壤的温度长期14度，如果通过合适的转换，这14度的温度呢，冬天就可以供暖，所以，类似于这样的想法，到南方还有许多的水，这个是建筑节能的主要方向。大家不妨算一算，建筑节能在整个能源当中是占30%，那其中80%又是冷和热这样地品位的能源，也就是说总能源当中的24%是这样地品位的。如果我们能把这24%的一半就是12%我们不用它来烧锅炉，夏天供冷，我们也不要用空调了，这样我看48亿吨还是可以完成的，那么对于建筑节能来讲就是要明确他的节能目标和具体指标，对小区或者是建筑群要有一个科学用能的方案。最重要的是要针对建筑用能的特点，把不同形式的能源加以科学利用，尽可能的采用地品位的能源包括可再生能源和环境能源，这里热泵是非常重要的。
再比如说交通科学用能。交通科学用能的潜力也是很大的，因为综合交通系统是一个十分复杂的巨系统，你比如拿我们中国来讲，大约分为五种类型，天上有航空，海里有水路，陆地上有两种，一种是铁路一种是公路，我们还有地下的管道运输，这五种就组成了一个非常复杂的非常庞大的系统。这个城市交通规划，济南也好，北京也好都是非常复杂的科学问题。怎么样建立一个智能的运输体系是非常重要的。这里面首先要减少车辆的增加、减少运输的里程，尤其是一些不必要的往返，另外呢就是要减少堵车，这样来构建一个smart transportation系统，同时跟我们搞能源搞热物理关系密切的，就是要发展汽车动力，包括高效低污染的内燃机与柴油机，包括混合动力、以后可能的燃料电池、电动车和最近提得很多的代用燃料，这个我就不展开讲了。第三个我要讲的就是照明节能技术。全球的照明用电占总电量的20%，总能源的7%，我们中国虽然没有达到这种程度但十年增长率还是很快的，最近这几年呢半导体照明技术有了非常迅速的发展，光效的最高水平已达100 lm/w，是白炽灯发光效率的10倍，寿命达到100000小时。这样的话，估计到2020年，就能够全面的产业化，替代这个白炽灯，这个时候，我们的能耗将大大降低，LED的能耗可能是白炽灯的三分之一还不到，这样的话，通过照明可以使能量大大的节约。第四个问题，讲一讲分布式能源系统，就是DES。什么是分布式能源系统呢？他是相对于集中的能源系统而言的，比如说我们在这里开会，这个电就是电厂供的，这个电厂不仅供给我们，而且供给附近的许许多多的家庭，它是在一个集中的地方供电。而分布式能源系统呢，就是建在用户附近，就给你这一家或者着一个小区供，它的供应的特点就是冷热电联供，他把供电以后剩下的余热供它来制冷，低温部分来供它来供热。这样同时供电、热和冷，使得能源利用率大大的提高了，污染当然也减少了，经济效益好。这样不需要再建大的变电设备、大的地下管网，地下大的输热输冷的管也都不需要了。因为远处的热电它所产生的余热是非常多的，遇热的控制是非常困难的，供冷的半径非常短，损失非常大，所以没办法拿出来，而供热，距离远一点，损失也非常大，我们没法控制。所以，只有这种分布式的，小型的、分散的，才有可能实现冷热电联供，同时社会效益好。集中式与分布式有机结合是21世纪能源工业的重要发展方向。那么，美国能源部它有一个目标： 2010年分布式要占新增发电20% ，最近我们的天然气的发现比较多，很多城市也在买，所以分布式能源系统将来会有一个很大的发展。这是美国对DES的投资近年来大大增加，94年以前还是比较少的，96到98年这一段上升得很快，98年以后大大增加，特别是911事件以后，分布式系统发展更快。为什么呢？因为发生恐怖袭击，首先是停水停电，生活受到影响。分布式能源系统的构成一个是动力系统和发电机，包括燃气轮机、内燃机、燃料电池等等。还有两个系统一个是供热系统一个是制冷系统，除了刚才讲的动力系统比较重要以外还有一点呢就是怎样处理好冷热电三者之间的关系，注意充分利用中低温余热的作用，发挥环境热源与热泵的作用，针对具体用户的不同需求，研究、制定适用的“个性化”方案，比如说上次我在泰安的一个工厂做奶制品，每个月要交200万的电费，苦不堪言，因为他要冷冻。这个时候，它需要冷气，另外一个工厂，你不如说造纸厂、纺织厂，它需要蒸汽，你就可以给他蒸汽余热，就是针对具体用户的不同需求来制定个性化方案。可以说分布式能源系统很好的体现了能源的梯级利用，高品位的燃料，燃料发出的高温气体，我们用它来发电，出去以后的中温气体我们用来驱动泵来制冷，在低温的我们用它来采暖和生活用水，最后不能用的很少的一部分我们到环境当中加以排放。这就是能量的梯级利用。
对中国来讲，特别是在东部的一些地区，以前的发展过程当中没有注意到污染的问题，实际上走的是一条先污染后治理的这样一条道路，特别是在高污染、高耗能行业，如过程工业中，传统工艺产生的大量工业废弃物，造成严重的环境污染、生态破坏，也是资源浪费。因此对我们中国来讲，传统产业资源利用技术的绿色化提升是非常非常重要的一个问题。这里便首先是清洁生产，就是要大幅度提高原料和能源利用率，大幅度降低污染，循环经济是3R原则：Reduce、Reuse、Recycle。这里边资源消耗的源头减量是第一位的。这个源头减量，不仅是减量而且把废也减下去了。也就是他提高资源利用的原子经济性或资源利用率，从生产源头遏制废弃物排放。所以现在从源头上是非常重要的，我们不能从后果来治理，当然那是迫不得已的办法，往往付出的代价也比较高，经济效益也不好。那么现在对于我们重点行业的清洁生产，他们的清洁生产替代技术的突破是循环经济的主要技术支撑，同时这样一些东西呢融入到生产系统的过程设计，形成绿色设计制造的新方法。第二个就是科学用能。怎么样将梯级利用推广到化学能，并注意余热、余压的利用，也就是通过高技术产业化途径实现循环经济的理念和跨越式发展。过去我们发展的模式是传统的模式，就是“资源—产品—污染排放”这样的单向线性的方式，它的特点就是三高一低：高开采、高消耗、高污染、低利用。而循环经济的模式不是这样，他不再是单向现行这样的一种模式，而是“资源—产品—再生资源”这样的一个循环流程，它的特点和刚才恰恰相反，就是三低一高：低开采、低消耗、低污染、高利用。实际上这是两条不同的道路，我们认为后面这条是新型工业化的道路，他可以以循环经济为指导来实现跨越式发展。这里边要求资源环境能源的协调，要求多学科的交叉，多学科在一起的集成，从而建立一个多功能的系统。在这里我们觉得循环利用和资源的科学利用，最重要的是研究能量释放与化学反应，把这两者结合起来研究物质和能量的转换关系，实现资源的循环利用，这样的最大限度利用资源和能源，尽可能减少废物和“废能”。那么，我举个例子。四川省井研县做了一个生态工业园区，这个井研县位于四川省乐山市，乐山市是郭沫若先生的故乡。井研县是当地的一个生态农业县，财政贫困。它有很好的盐资源，它的盐是分布广、储量大、埋藏浅、盐层厚、品质好，除了盐资源以外，它还有天然气资源，浅层的和厚层的，这个县的领导上来以后想脱贫致富，改变生态农业贫困的这样一个面貌。他们想发展工业。但是他们一了解，传统的盐化工是规模很大耗能很高污染很高，这样的话，他们不仅工业搞不好，生态农业业搞不好，他们就觉得很难办，找到我们，我们就建议他们改变这样传统的发展模式，“资源—产品—污染排放”这样的线性的做法，而是要采用循环经济的办法，就是要构造一个生态工业园。就是要提高能源和资源的利用效率，降低废弃物，特别是一些环境污染物，利用盐卤、天然气资源促进经济的发展，在这里我们就是要贯彻可持续发展的这样一种战略，采用环境友好的战略。总的思路就是三条，一个是清洁生产、一个是科学用能，一个就是资源再循环。这里呢以关键技术创新和系统集成作为主要的手段，在清洁生产方面，我们找到了清洁生产工艺叫做熔态水解治碱法，过去的制碱法的就是电解法，污染很厉害，能耗也很厉害，而现在没有耗能高的缺点，同时小范围他可以和秸秆相结合，产生高蛋白饲料，大范围，他可以和盐化工结合产生做PVC的原料，这样我们的盐卤工业从根本上解决传统盐化工高污染、高能耗的问题，实现原料、生产过程及产品全生命周期的环境友好。科学用能就是要对化学能与物理能的综合梯级利用作些考虑，是他的能量要发出来，同时污染要最小。同时高温热集成和中低温的余热也做了些工作，使这两部分热量也都能得到充分的利用。那么资源的再循环就是盐化工、天然气化工和动力结合在一起，这里最重要的就是盐酸和氯气，包括秸秆转化和天然气基PVC，同时在盐化工当中，需要纯度很高的二氧化碳，这个呢在天然气的动力里边产生很多的二氧化碳，浓度很高，提供盐化工里的碳酸化工艺。同时呢农业废弃物也经过了生物转化，产生高蛋白饲料；而过程废气也得到了应用。这样我们就建立了生态工业，它的基础就是清洁生产，为多联产系统提供新型制碱、秸秆转化等关键技术，科学用能为系统节能、增效提供科学保障，资源再循环实现氯、二氧化碳等污染物的资源化，通过这样一些工作，把盐化工、天然气化工及动力多联产紧密地联系在一起，使之产生与环境相容的生态工业。这是里面的几个关键的技术路线，利用熔态水解法建立生态工业。通过这张图70我们可以看出盐化工、天然气化工和动力的联系，可以看得出来中间不再是直线而是循环的。通过这张图71我们也可以看得很清楚，整个过程是循环的，传统的单线是不存在的。这样就使一个循环经济的一个图。这里我们可以看出要发展经济必须走循环经济这条路。这里我要说的是山东省的条件比长三角、珠三角都要好，既有长三角、珠三角的区域的优势，同时山东省又有许多资源，怎么样把这些资源综合利用是非常重要的问题。在我看来，很重要的就是实现交叉。不要再像过去那样单打一的，发展石膏就是石膏，发展石油化工就是石油化工，要把这些东西有机结合在一起，把这些东西循环起来。大家可以看到我今天讲的循环经济和社会上讲的循环经济不完全一样。那种循环经济是指经济生产中的废料如何处理，我这里把意思延伸到在工业生产当中怎么样尽量减少能量的消耗，减少物质的浪费。我们做了一个初步的经济分析，可以看到节能率可以达到20%，同时经济性很好，废物也可以综合利用，这样一个方案，打算分两期实行，第一期投资约5亿元，年产出约为2亿元第二期投资约30亿元，年产出约10亿元，总体优于传统分产模式，社会效益当然是非常好，它调整了产业结构，减少了污染，有非常重要的示范效应，提高我国有资源地区的特色工业发展，提升综合利用水平。这个问题领导也非常重视，他们也认为这是非常重要的一条道路。因为我就是要改变西部在走东部这样的一条道路，不要再走先污染后治理而是走一条循环经济新兴工业化的道路。
总结起来讲，能源问题和环境问题是制约我国经济和社会发展的长期瓶颈，是始终必须高度重视的重大问题。就能源问题来讲，怎么样可靠、充足、经济和安全的能源供应，并保证不造成对生态环境的污染。能源问题有三大支柱，和前面讲的“一个中心两个基本点”是一个意思。在这里核心的问题是节能和科学用能的问题，同时注意化石燃料的清洁技术，特别是煤炭的多联产技术。现在能源问题紧张，国家也好，社会也好，更为观注能源问题，我觉得有些观念和说法是不太对的，比如拿煤炭来讲，有的公司拿多少个亿来搞煤的液化，包括直接液化，间接液化，我觉得这是根本没有必要的事情，因为煤炭液化的技术，从美国、南非、德国来讲都是已经掌握的，没有必要拿它来产业化，这个技术我们掌握了，我们封存起来就行了，将来有朝一日如果石油油价实在太贵，我们再来做也不迟，现在根本没有必要。现在对于煤炭来讲，最好的还是搞煤炭的化工和煤炭的动力相结合，也就是说通过煤的气化产生必要的化学能。比如说现在的清洁燃料、比如说油少我们就让它生产出油，同时我们生产出油以后我们来发电，这样不需要像油一样蒸干榨尽，因为油需要反复的萃取、反复的提炼成本很高，现在能够综合利用这是最好的。这里我觉得我们可以分为这样三个方面。第一个阶段就是牛顿那个时候，那个时候完全凭个人的兴趣，我探索自然，探索宇宙、探索生命等等，完全取决于科学家的兴趣，那么就有了最开始的自然科学，应该说也对人类的文明做出了巨大的贡献，这个时候代表的呢是英国和德国，后来自然科学就和国民经济和人民生活结合在一起，就是说把一些重大的需求作为主要的研究对象，这就是第二个，既可以做纯的技术研究，又可以应用到具体的技术研究。这时候科学脱离了经验式，是人民的需求联系在一起的。这个阶段以美国为代表，所以它的发展是很快的，因为经验式的英国和德国上个世纪发展很快，因此美国走了这样一条路线，他的科学很快就上去了，经济也很快地上去了。那么发展到现在或者说不久以前又提出了可持续发展，人类发展确实很快，但是能源和资源的挥霍和浪费也很严重，那么在这样走下去就不行了，因此不仅要和生活水平的提高和社会发展结合在一起，科学还必须考虑到可持续发展，所以提出可持续发展这样一条道路，所以到了第三个阶段我们不能够为所欲为来做些东西，比如说我讲一个例子，过去我们制冷都有世界纪录，比如那个实验室做得更低一点我就创造了新的世界纪录，就要书写一番，现在我们没有必要，这要看你采取的办法，如果你的耗能比人家的多得多，那这个也没什么用，所以必须和这个东西结合在一起，反过来我刚才讲的那些，你现在的评价现在的标准，不是说我不这些煤啊这些油啊变成多少，越多越好，那么你变得越多，你消耗的也越多，同时你的代价越高，并不见得多好。而我追求的是他和动力系统综合的利用这样一个水平，这第三个阶段还没有人明确的提出来，但我觉得早晚要提出来的，因为这样对我们整个工作的评价的标准也都会不一样，所以我们在发展各种技术的时候，特别要注意到资源和能源的结合，这里面同时也有石油天然气的勘探、开采和利用这样的一些问题，这是化石燃料方面。可再生能源方面也非常重要。可再生能源不仅要提供我们能源的缺口问题，而且他是没有污染，我们要一样的重视。现在我们可以说我们有些可再生能源已经到了产业化的地步了。一个是风能，大家知道风能，我们中国的资源还是很丰富的，据气象研究界的估计，在十米高的地方，我们大陆大约有2.53亿千瓦，在海洋、近海我们有7.5亿千瓦，加在一起就有十亿千瓦，这只是离地面十米高的地方。大家知道，风电机组，比如说我们中国，现在马上要上2个兆瓦，大约有40米长，国外5个兆瓦，大约有60米长，国外现在还在搞更大的，那么这个60米的他得塔架呢离地就得一百米，所以你在按10米算这个风能是不对的。所以现在估计的风能，大约有20几亿千瓦。那么根据我们中国的规划，到2020年，风能发电是3000万千瓦。我们的核能到2020年是4000万千瓦，也就是说除了我们现在有的秦山和大亚湾以外，我们核能的增加量也不过是3100万千瓦，而我们的风能去掉我们现有的100万，也有2900万千瓦，相差无几，也就是说在国家能源里面已经不是一个可有可无的一个小数字了。进一步讲，我们风能的量是20几亿千瓦，和水能相比，我们中国的水能可开发量我们在年中学小学的时候给我们的数字是2.93亿千瓦，现在水利部门说不对了，是4亿千瓦，我们就承认他是4亿千瓦，在技术可开发的1亿千瓦，一共是5亿千瓦。我风能是20几亿千瓦，当然我风能发电的时间没有你水能长，但你本身也有控制季节，总的来说长一倍，所以将来风的发电量要比水的多一倍以上。大家知道水电在全世界在我们中国发展有多么大的产业，大家也可以想一下风电在我们中国将是什么样的规模，所以我最近也在向温家宝总理写信，像抓水电一样来抓风电，因为这的的确确有许许多多很重要的意义。因为呢我最近也在搞风电，风电机组呢，我们最重要的问题就是我们没有独立自主的知识产权。比如说40多米的如果弄不好要是掉下来，他的一个叶片有好几吨重。如果说到了60多米超过10吨重。所以这样的东西不再是我们过去看到的小风车那种玩具了，所以我们必须来抓，就是向中央所讲的那样：引进、消化、吸收、再创新，走这样的一条路。我们要认认真真地走这条路。我们中国唯一可以生产40米长的玻璃钢叶片的一个厂是保定的一个厂，这个厂的航空二集团，他们过去生产直升机旋翼，因为直升机旋翼最大的也就20来米，他唯一能生产，但是他没有掌握独立自主的设计技术，所以第一步呢，我们还得和荷兰合作。合作之前我们也做很多的准备，把他们过去设计的东西用我们的软件用他们的软件消化、吸收，然后我们开始和他们合作，单机机组2个兆瓦也就是2000千瓦，等设计完之后，今年年底出四十米长的叶片，那么设计完了以后我们再做仔仔细细的分析，然后到“十一五”的后期，我们再跟他们联合设计3兆瓦的，这个时候联合设计呢，就不是象现在这样，我们派人去了，你设计你的，我设计我的，按照一个思路来，到最后都设计完了大家来整，如果对得上说明我们这套独立自主的技术我们已经完全掌握了，因为现在2到3兆瓦的发电机阿，全世界来讲都是独立技术，也可以说我们也掌握了这个技术，将来到了“十二五”的时候，我们还可以和他们合作，也可以不跟你合作。当然我们还是要和他们合作，要open,不能说我们掌握了这个技术就闭关自守了，那也不好。这样呢我们就可以像海洋不断地推进，这样我们的供电事业就可以沿着一条正确的路线来前进。另一个我要讲的呢就是这个太阳能发电，太阳能发电大家知道得比较多那么从现在来看光热发电就是啊把太阳能阿聚焦起来，把水烧开或者把盐溶液烧开，然后通过汽轮机来膨胀做功。这个技术呢，现在看来是最新的技术，它的成本呢虽然高一点，因为煤电呢它的成本也就是3毛钱左右，而风电的成本呢已经讲到了4到5毛，应该注意到一个数据，就是煤电的成本呢，他这里力只考虑到脱硫，没有考虑到脱硝，更没有考虑到二氧化碳，而风电呢直接没有这些问题。所以呢如果要把外部成本考虑进去的话，风电和煤电的成本就差不多啦。这是光热，光幅的话现在大约是10块钱左右一度，大家也可能看到了，我们的光幅现在发展的蓬蓬勃勃，在我看来从能源的角度来看没有什么大用。大家也知道福布斯富人榜，中国的首富，他就有个光伏厂，他们搞得还是不错。但是呢，所有中国搞得光伏，都是给老外用的，中国人自己买不起。现在我们中国的能源资源不够，我们自服务自己都不够，结果你还拿去给外国人用，这个路是对还是不对？我们现在到处找能源，结果你还弄得给外国人用，所以这个事情我们从大的战略角度上来讲，这个事情要好好考虑看。现在呢，光热的价格大约要到一块钱一度电，这个还是可能的。一它的规模扩大，成本下降，而光伏基本上下降不多，第二，我们中国的太阳能资源也很多，算一下，有七个平方米左右的沙漠的面积，就可以达到中国2004年全年的电力消费，这个数字当然很诱人了，那么我们中国有130万平方公里沙漠、半沙漠的地区，其中适宜搞太阳能发电的有30万平方公里，换句话讲，用他的四分之一就可以满足中国2004年全年的需要，甚至我们还可以设想一下，我们在和蒙古国合作，把他那些不毛之地用来发电，然后共享将来前景会更大，所以可再生资源将来会有很大的发展。还有天然气水合物，同学可能看报纸报道，是将来很有前途的一种化石燃料，主要是甲烷，存在的主要是两个地方，一个是高原，一个是海洋里 ，我们中国在高原已经发现，在海洋里也正在发现，好像还没有发现。年初日本人在那发现了，所以我们也有可能发现，所以和日本人争的很厉害，日本人发现的天然气水合物资源据说比他们一百多年来用的资源还要多，所以日本人欣喜若狂，我们再也不是没有能源的国家了，但是，这个天然气水合物的勘探、开采不是那么简单的事情，因为它在海底，要考虑几个问题。第一个问题，它是在高压条件下的甲烷气体，如果拿到地球上来，如果它要挥发就不得了，因为它的温室效应是二氧化碳的四倍，所以把它开采上来以后怎么样保存，这是一个非常重要的问题；第二个非常重要的问题就是对海洋环境的影响，因为他在海洋里占那么大的地方，你把它拿出来就等于在海洋里挖窟窿，那么在海洋里挖洞将来对其它生物产生什么样的影响，这是一个需要好好考虑的问题。如果这个问题考虑不好将来对海洋其它生物也会产生很大影响，这个方面我就不多讲了。今天我主要讲了节能和科学用能，特别提出来强调科学用能使得我们从传统工业化国家能耗标准4吨标煤降到3吨标煤，科学用能的定义、意义和分布式能源系统结合在一起，我们科学用能的范例我也讲到了，同时，对于资源方面几个问题也已经涉及到了，讲了针对资源利用技术的绿色化提升，源头减废，这是我们的共识性，这里边新型工业化的必经的道路，这里循环经济最重要的是要实行多领域、多学科的交叉，实现一体化集成。这样的话，我们才有多功能的系统来产出资源，在发展循环经济当中怎么样把清洁生产、科学用能、资源再循环这三者有机的结合起来，这也需要我们把多个化工过程、动力过程交叉、循环，也要实现系统集成。介绍了几年的情况，这个我就不去多讲。我想我今天的报告就讲到这里，谢谢大家！
程教授：因为咱们这里没有无线麦克，所以我说话都得使劲喊。首先，感谢徐建中教授，用他的智慧和演讲，带给我们一个科学和科学家的精彩。呃，大家吃饭了吗？对不起，我不是想请大家吃饭，我想说的是在徐建中教授演讲以前，我陪他吃饭的时候啊，在过程之中就聊起来，前几天我们的教授到广东的一所大学进行演讲，其中一名同学就问院士，说这边是一个美女，这边是一本书，你选择什么，答案只有一个，并且你只能选择一个，然后，我们的院士就给了他一个非常精彩的答案，大家有什么精彩的提问？
（一位同学起立）感谢这位同学，你先请坐。我记得咱们学校有一个“主持人在主持演讲的时候不准提问”的规则，我今天给稍微改一下规则。刚才我在听这个演讲的时候，给了我很大的启发，我现在也有几个问题，我害怕大家问完之后我就没机会了，我先把我的问题提出来啊。（掌声）
我提的第一个问题就是，刚才徐院士再讲的时候，他搞污染啊，循环啊，可持续利用啊，等等，我们大家都知道，我们国家经济经过了几十年这种高速的发展，带给我们中国的人民幸福的生活，但是我们也付出了发展过程当中生态等非常惨重的代价，那么我的问题是我们的徐建中教授您作为一位杰出的学者和目前中国最有影响力的战略科学家之一，您认为我们国家我们目前的享受生活已经付出了一定的环境的代价，那么，我们达到我们幸福生活的时候我们还要付出多少代价？也就是说我们的经济发展到这样一种程度的时候，我们所付出的生态的代价，需要用多长时间的经济的再一次发展去弥补他？或者更简单的说就是您对我们国家持续高速发展的评价是什么？（掌声）这是我的第一个问题，我的第二个问题是在不久前召开的国家能源大会上，我们第一次提出来我们要建设一个创新型的国家，这实际上是把我们中国埋在心底的暗暗较劲的那种心态明白无误地向世界表达了出来，也就是说，向世界说，中国我要做一个大国了，我要做一个强国了，那么我们的现实是我们国家目前的经济状态事实上还是那种以劳动力、粗加工或者是加工业为支撑的，那么我们提出来这种信息之后，会给个别的国家带来高度的警惕，对我们的国家经济发展有负的影响，另外一个，更重要的是当我们把这种心态，本来是一种良好的愿望，变成一种信心或者决心表达出来的时候，对我们的心态会有什么样的影响。比如说韩国，黄禹锡的造假，最近我们中国上海交通大学“汉芯”他的造假，那么当我们吹响了这种冲锋号的时候，许许多多的人都在向前努力冲锋的时候，我们真的是端着刺刀向前冲锋呢，还是拿着一个没有弹药的枪向前冲锋，突然我们来到敌人面前需要扣动扳机的时候，突然发现我们的枪（没有子弹），希望徐教授能够回答我的这两个问题，谢谢徐教授！
徐建中教授：我想这两个问题都不是一下子能够回答的，都需要做一下探讨。而且不一样的人的看法也不完全相同甚至完全相反。对第一个问题，我想走到现在特别是沿海地区，口袋里的钱是比以前多了，但是大家现在也会发现，当你钱多的时候当你要吃好东西的时候，你怕今天吃的东西到底是干净还是不干净，还有喝的水是不是被污染了，甚至是当你呼吸空气的时候你都会想这空气有没有被污染，那将是非常非常可怕的局面。我们发展到今天，提高了我们的生活水平，但是说如果我们的生活水平提高了，我们连吃的、连喝的、连呼吸的都没有保障的话就没有幸福的生活，所以我们应该把环境的问题作为第一位的问题来考虑，不能只考虑发展经济。因为现在我自己觉得我们经济的发展，从计划经济到市场经济过渡得现在是一个非常特殊的一个时期，是书记经济，就是说各个地方书记说怎么搞就怎么搞，而且书记的脑袋差不太多，所以全国的所有的模式都差不多，都是先发展GDP管它三七二十一，结果都弄得污染得很厉害。我刚才讲的那些数字充分说明污染带来的危害，比如说我到东莞去的机会比较过，东莞现在花很多亿来治理，成效甚微，所以他们现在也很着急，所以是带给我们子孙后代的问题。刚才我也讲到一个数字，我想很多同学可能注意到了，到2030年以前，我们的水质量和空气质量不会有根本性的好转，我当时还说到时候在座的各位都差不多50岁了，也都是儿女满堂了，如果年纪稍大一点，是不是要做爷爷了，那个时候我们还不一定搞得很好，所以我们付出的代价十分常巨大的，就是我们现在加倍的治理，我们所能达到的也仅仅是如此而已，因为环境的治理不是一天来计算也不十一年来计算往往是好几十年上百年来计算，比如说大家看到的长江三峡，那个生态长江三峡建成以后现在在治理，长江三峡建成五百年以后还会在治理，因为生态的问题是需要很长的时间，所以我觉得我们现在绝对不能在破坏生态环境了，再破坏将来我们付出的代价可能将会是更加惨烈。这是一个问题。
第二个问题，关于创新的问题，我觉得创新呢，特别是对我们搞科研工作的人来讲，我觉得创新是非常自然的一件事情。搞科研你不创新你在干什么？！所以我觉得搞科研必然要创新。那么我们现在提出的创新，我也不太同意这样一种说法，就是说是因为我们自信心不足，所以我们要提倡创新，绝对不是！自信心对创新只是一个方面，所以有的地方我给他题词，我是这么写的：“用于创新、善于创新”，我觉得最重要的可能是善于创新，而不是喊个口号“创新啦”“创新啦”，没用，你还是创新不了，要善于创新，因此这就要从年轻的时候认真的学习，认真地思考，打下很好的基础，同时在学习的时候也要考虑学习的方法、研究的方法，这样才能创新。创新也不是一蹴而就的，也不是说我今天说创新就能创的，而是需要一个长期的过程，那么我想我们提出创新型国家对于欧美国家也不会是威胁，中国一直是说大话说得比较厉害的，人家不太把你放在眼里，直到你有了真正的创新以后，他才会害怕，因为到目前为止，我们的信息产业也好、能源产业也好，有很多东西还是在人家的控制之下，你没有什么重大的突破拿出来能够超过人家，我觉得现在对我们的科技教育一个非常重要的问题，还是一个克服浮躁的问题，浮躁的心理，现在看来这个问题不那么简单，克服起来还要有一段时间，可能在短期之内还克服不了，就是治不了本。你比如说刚才程林教授讲的“汉芯”的问题，是出来了，但是事情就这么一点吗？是不是背后还有其他的？难道就这么一个人能够欺骗这么多人吗?能想象得到作为一个人能欺骗得了这么多人吗？显然不是！显然还有更复杂的原因。大家在网上可能看到科学院新当选的一个生物的一个院士作假的问题，四川大学把它拿出来等等，这个事情啊不是一个非常简单的问题，这个问题不是一个非常简单的问题。可能有一些学术不端的行为，非常恶劣的曝了光，可能还有很多没有曝光，我觉得克服浮躁不是两年三年可能五年也不一定能做得到。但是在这个时候，谁沉下心来好好的做一些东西，好好的作出一些成就，将来就是种瓜得瓜、种豆得豆！这是我的想法，谢谢！
（掌声）
程教授：谢谢教授！
P> 接下来，现场同学还就风能和太阳能的发展以及设想建设能源特区等方面提出了有关问题，徐院士一一作了解答。
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附：徐建中院士简介：
1995年当选为中国科学院院士。我国工程热物理专家。原籍辽宁北镇，生于江西吉安。1963年毕业于中国科学技术大学。 1967年中国科学院力学研究所研究生毕业。中国科学院工程热物理研究所研究员。长期从事叶轮机械内部流动的研究。建立叶轮机械三元激波理论，提出广义回转面的概念，改进两类流面上的计算方法，发展了叶轮机械三元流动理论体系。对跨声速流动和粘性流动中的一些重要问题，提出了若干概念和求解方法，如跨声速流函数方法、拟流函数法、粘性层模型和相干粘性层模型、略微简化Navier-Stokes（SRNS）方程、时空守恒（STC）格式等。将三元流动理论、所发展的计算方法和其他研究成果成功地用于设计，为建立我国自己的叶轮机械气动设计体系做出了贡献。（摘自：中国科学院网站）
