朱棣文:富裕不能以牺牲环境为代价

2013年10月26日 11:16  新浪财经 微博
“2013浦江创新论坛”于10月26日-27日在上海召开。上图为诺贝尔奖获得者朱棣文。(图片来源:新浪财经 梁斌 摄)   “2013浦江创新论坛”于10月26日-27日在上海召开。上图为诺贝尔奖获得者朱棣文。(图片来源:新浪财经 梁斌 摄)

  新浪财经讯 “2013浦江创新论坛”于10月26日-27日在上海召开。上图为诺贝尔奖获得者朱棣文。

  以下为演讲实录:

  朱棣文:我自己曾经当过一段时间的能源部长,但是我自己本人做教授的经验时间更长,所以我身兼数职,今天的主题主要是能源问题以及气侯变化带来的机遇和挑战,现在一开始从我们的工业变革和工业改革开始,我们希望从当时我们所说到的马力车,再到机动车,同时我们也看到了交通行业由于技术的变革,所带来的海洋交通的转换,同时也看到了农业领域的创新和变革,其实我只是举了其中的一些例子,我们看到在上世纪70年代发生的变化,我们看到不同的一些变化的力量交织在一起,然后我们还可以看到随着农作物或者是肥料的使用,我们看到了在一些发展中国家,包括在墨西哥这些国家,每一个英亩的产出增加了45倍,所以新的技术带来了新的变化,由于这样在上个世纪60年代的时候,我们大概60亿人口,但是到了2005年时候就是人口增长了很多,我们如何能够在有限的资源基础上,喂养更多的人口?

  我们的农业经济发展,实际上在过去随着技术的改进,我们每一亩产出已经增长了4-5倍,否则无法满足我们日益增长人口消费的需求,现在发展中国家变得越来越发达,他们希望生活水平进一步改善,他们在过去很多生活方式是依赖于土地进行作物的种植和动物的喂养,但是现在你可以看到现在很多的国家,他们每单位土地的农作物产出都在增长之中,这这里(PPT)叫做人类发展指数,它表示的是一个国家GDP的增长,同时也谈到了国家与之相对应,比如公共健康的标准,把两者比较起来,可能我们更好衡量一个国家公民的整体的水平,如果说你是一个非常富裕的国家,比如说像美国的国家,日本、法国、中国这些国家,他们的电力效果,电力使用和经济发展之间的关系,同时看到在这些国家里面他们大量使用的水利资源进行发电,这个图表告诉我们对于那些贫穷的发展中国家来说,能源增加与这个国家生活水平提升是紧密相关,同时我们看到与之相关的人民扶植的增长。

  英格兰、美国、在工业化时期,随之大量而来的污染,这是匹兹堡钢铁厂,可以看到它的能见度和可见度非常低,美国有一个工厂几次着火,出现了油渍导致了起火,公众对水上面着火的情况变得日益关注,进行法规出台进行水污染的治理,包括中国北部北京、哈尔滨或者其他城市严重雾霾的情况,我们也看到小颗粒空气浮尘小颗粒,小于2.5微克空气悬浮物,我们使用它进行空气衡量,考虑到PM300是非常大的值,按照相关报道北方的城市雾霾空气污染非常严重,这是我谈到环境污染带来的挑战,这是我们的温度数据,到2007年历史发展的轨迹,你可以看到在空气变化的一个起起伏伏区间,在过去的时间里面,持续增长的一个态势,在过去35年里面,我们这里出现了四分之三温度上涨,实际上我们知道很多时候人们不太理解这些具体的空气现象或者温度变化的区间,但是从一个更久远的角度来说,我们可以看到由于我们的地球出现了明显的变暖的趋势,所以我们开始理解这样的长期趋势,有些时候,我们看到非常严重的热浪,在2003年出现了热浪袭击的情况,当时大概约有52000名欧洲人在热浪袭击中死去。

  同时跟大家分享美国宇航局的一个例子,北半球地区6-10月份的情况,在上个世纪50年代开始,在接下来20-30年里面我们看到的正态分布情况,但是2000年到2007年时候,北半球温度分布的情况开始出现了急剧上涨的情况,从统计意义来看我们使用三西格玛分析法,实际上在3个月期间,我们所出现的高温几率是1.5%,但是三年当中7.8%增长,最密的三个月里面夏季里面出现高温增长,已经是积聚增长,同时我们看过去2002年-2012年之间,我们使用的图片上面可以看到,最近我们使用更高的一些科技来拍照,这两个属于高精度的卫星拍照,如果地球表面不是非常均匀,使我们拍摄出来的照片图象不同,我们使用两个卫星拍照,相互之间互相追随,对两个卫星之间的距离进行很好的精良的衡量,可以看到地球和这两个卫星之间的关系,我们在地球的绿地在2001年-2012年卫星拍照情况,绿地冰川面积逐年降低,拍摄的精度非常高,因为我们平均的格陵兰冰川的厚度也在下降。

  在这里我们可以对它的厚度进行非常精确的计量,在格陵兰冰川厚度计量,首先我们看看格陵兰在南半球地区消失的位置所在,我们在大西洋地区看到了有一些冰川的面积增长,那是因为我们看到由于局部地区的冷温的增长,而导致了冰川增多,所以在局部地区出现了冰川厚度增长的情况,这是在蓝色区域,同时也看到了红色区域,红色区域代表的是土地的损失和消亡,就是在我们的喜马拉雅高原地区,在这里看不到太多的雪地了,这就是由于水体的缩减而导致冰川体积减少,实际上我们知道当地的农民已经理解这个地方的水体,在不断的缩减,有很多时候我们的农民不得不向更多更深的土地寻求水体的资源利用,这是再保险公司数据,我们看到像火灾、龙卷风自然灾害的贫乏,如果无法担保,需要买保险,我们对保险公司进行再保险的业务,这些再保险公司他们是赚保险公司的钱,所以这些风暴、地震、火灾,出现非常贫乏,以至于我们的农民他们开始频繁寻求保险公司的帮助,所以我们看到我们的趋势来说就是自然灾害的频发,一直新生保险业的出现。

  上个世纪80年代来说,由于自然灾害导致的影响一年是400亿,但是现在已经飙升到了2000亿,这样一种损失还包括有一些失业方面带来的损失,所以这方面的损失是难以预估的,我现在再说一下天然气以及石油的内容,我们有很多的石油、天然气的地方,可以生产天然气和石油的,事实上可以看到30%的这些我们在美国使用的天然气,都是来自于一些美国生产的水利,石油生产也在过去的6年里不断增加,我们是第二大石油生产过,什么时候超过阿拉伯生产石油,比他们还要多,还有一点令人吃惊的是全球潜在的资源也是很巨大的,在这边我们也可以有很多研究地理的构成,你可以看到还有一些页岩气在中国可以做出很多贡献,在南美、北美和欧洲有很多这方面的资源。到底我们有多少这方面的内容可以给大家分享?在美国的页岩方面资源是6.6万亿立方米这么高,已经有很多消耗掉了,在世界上也有很多全球内范围资源,但是还有一些没有被开发出来,在美国现在吸取经验开发更多经验。

  页岩气、天然气资源可以不断提升石油和天然气的能源,增加40%资源,可以使全球能源资源上大大提升,我们还有其他的燃料来补充一些煤燃料,现在很多人希望通过石油发电,我们现在可以用天然气和煤比较,如果从二氧化碳角度来看,天然气二氧化碳的排放是非常优越,如果和煤环境影响相比是非常洁净,可以看到我们在中国在美国都希望能够更多捕获碳,把碳用于其他的用途,我简单讲一下核能,我知道德国现在也将关闭自己的核电站,因为日本现在在进行讨论,将来该怎么做?韩国也是在讨论当中,使用很多的能源会出现很多的问题,比如包括人员的死亡,包括采矿方面有很多人员的死亡,特别是还有一些年老人死亡,还有呼吸道疾病引起的新生婴儿死亡,我们从核能方面生物链方面要非常当心,要比煤的生物链一年多4000人的死亡,我们也必须慢慢看到在中国的北方,要注意这些问题,因为这些领域都是新的问题,特别是对于很多新生婴儿健康保健的重要性,我们也要考虑进去。

  这和我们的气侯变化没有太多的影响,我们在这里计算了死亡,只是由呼吸道疾病引起的死亡而已,这边有一个诺贝尔奖,是经济的诺贝尔奖,经济学里面得奖,他是在1971年获得这个奖项,他也说如果画一个坐标,一个是时间,看到是不是有工作增加和教育的提升,还有保健提升,还有管理,在纵坐标上就是环境的恶化,当经济不断发展,我们必须要做很多事,但是我们也在不断污染空气,污染水、污染资源,随着经济不断增加有更多科学和社会上的意识,对短期业务目标相平衡,还有政府的规条法令等等,这样使空气污染和水污染得以减缓,对于死亡率、出生率有影响,如果处于发展中国家,如果人口增长慢,因为出生的死亡率新生婴儿死亡率高,当你变成富足的时候,孩子的数量应该更加减少,有这样的一些趋势,所以可以看到随着经济体不断发展,环境的退化会越来越严重,慢慢到达顶峰慢慢减缓,所以问题是每一个发展中国家,也必须要超过之前的一些本身的经验,而且会超过发达国家所积累的过去历史,因为可以汲取这方面的经验。我经常和我的孩子说,不要犯过以前的错,不要走弯路,如果犯同样的错误非常不明智,国与国之间也是一样。

  我们讲到创新核心的时候,当中国、印度等等其他国家不断发展,这些国家是不是向之前美国和英国同样的犯错,一样犯错?这是不明智,也是不必要的,这是中国的文字,两个字:危机,危机这两个字里面有很多明智,讲的危机,机讲的是机会,在危机里面可以看到危机的因子在里面,我也想大家介绍沙特阿拉伯部长说,石器时代结束了,而不是因为缺少石头,我们转型到好的解决方案去了,我讲一下我们的能效以及清洁能源的问题,首先看看在美国,在加州,在1975年时候,加州也提升了冰箱能效的标准,低于这个能效标准的冰箱不能在市场上销售,所以这一个点之前是政策出台之前,这个点之后是出台之后,所以看到冰箱的数量大大减少,蓝色的是冰箱的价格,你可以看到当这个标准一旦起定之后,冰箱的价格大大受到了影响,只要有能效的标准,冰箱的成本就会受到很大的影响,所以政策是非常有大的作用。

  我们再看看房间的空调,还有洗衣机,这样的情况也是一样,标准建立起来了以后,拥有器械成本下降了,而且原来的价格相比,标准建立后的价格也下降了,所以建立了这个标准之后,可以省很多钱,除了空调之外,我们还会看其他的问题,我们看看今天的现有系统,可以看到在空调方面做两个内容,一个把空气当中的热拿出来,把热量放到室外去,还要把空气当中湿度驱除,在目前系统里面大概有8倍的热动力以上的限制,如果看技术,几年前可以说他们的目标今天我们的空调比过去要高效两倍,在实际成本上不应该有显著的提高,所以对于室内空调来说,它的运营成本是比原来的采购的价格高20倍,所以你可以看到空调的运营成本比原先的采购价格高得多的设施,所以要冷却空气,所以我们必须找到更有效的节能方法,还有其他地方的改革,比如用到更多电动汽车,万钢和我之间希望找到合作方向,包括一个方向就是电动汽车,我们希望能够通过美国标准的电动汽车,可以达到250-300英里里程,而不需要充电,不需要补贴的情况下24000美金的金额,而且在未来10年里面每一加仑行驶40英里的里程,主要的问题汽车变得更加廉价,而不是昂贵,我们对尼桑汽车开发电池,之前1000美金千瓦时,到了2012年降低了一倍,我们还要降低80%,我们的电池的价格应该降低很多,随着时间的推移。而这样的一点到未来的我们电动汽车也能够成为市场的主导。

  有很多人说现在我们已经可以达到更低的价格了,我们再来看看另一个领域,就是信息科技,比如说宽带、电脑等等,这是我们的莫尔斯定律曲线,讲到了计算机运算能力,就是一个电的单位,可以计算多少,它的进程是非常迅猛的,是在50年里有100亿倍计算速度增长,但是由于莫尔斯定律如果我们未来需要更高的计算速度,我们也需要更高的宽带通信,也一些无线通信,所以它的电费在美国是相当于电的2%,如果在其他国家,很可能这个数字达到10%,如果建立数据中心,必须要考虑到怎么样减少电能的消耗,两年前中心数据是超过30计瓦用电量,很多数据中心很多服务器24小时一直开,有的时候不需要这样,有更好的方法让它们更好运作,麦肯锡中心统计了数据,里面有多少电创造实际价值?6%-12%的电力在运作,有绩效,而其他的都是一些常规的成本,有些可以避免的,我们可以建立更高效的数据中心和更高效的服务器,同时你也可以在设计我们的这种数据中心的时候,与电子技术紧密结合起来,所有的变成电力资源,我们使用什么帮助降低这些电子设备的散热?实际上我们如果要得出把变电站取掉,谷歌[微博]做了工作,把散热更好的做好。

  同时我们可以看到80%的热能可以用来一方面用来加热,另一方面用来降低散热,实际上我们在伯克利实验室时候,我们要建立新的计算机中心,成为能效榜样,今后我们发现如果是不能在这样的中心里面实现我们的能源有效性,我根本从一开始不会支持我们的实验室或者计算机中心的建设,所以我们当时做实验室时候,一开始已经把能效作为实验室的数据计算中心的能效性作为重要的考量标准,这样我们就能够很大程度上节能,我们看看信息技术如何帮助我们?在这里看到了非常繁忙街道照片,我们都知道手机如果说是我们可以来通过手机来进行街道上的交通监测,同时如果我们想知道交通速度在主要城市进行相关监测工作,有些时候交通速度更慢,有些时候交通速度更快,但是手机使用的技术可以帮助我们在我们的交通做传感器,传输到云终端,进行相应计算,计算出某一个交通时间段速度,当时我们知道在什么时间里面,交通数量更少等等。所以我们可以使用这样的方式,就可以智能化管理城市,管理城市的交通,并且使我们使用传输技术和传播信息技术,和传播技术更好管理城市。

  我们再来看看绿色技术,我们知道现在天然气价格更加低了,同时我们的风力也是产生电能的新的能源选择,所以我们的能效清洁能源的情况前景变得更加美妙,同时太阳能技术随着新的技术发展和推行,看到了光明的前景,刚才万部长也说到了我们这些光伏行业里面的不同的技术路线,哪个最终会胜出,不知道,允许多种技术路线存在,包括多晶硅、单晶硅等等技术,现在影响到我们的成本,比如说可以降低或者减少硅片的规格,或者说是尺寸,同时又不会影响它的性能和产出,同时我们还希望有着使电池芯片的效率,包括我们的电池模块的效率进一步提升,但是现在在提升我们的硅片效率情况下,还要降低它的成本。另外一个趋势就是轻质化,比如把太阳能电池组用于屋顶应用,必须要考虑解决方案。同时还有RPE对于能源先进性工作项目,有些时候我们需要找到积极性的办法和方法驱动我们的变革,所以有些时候我们需要的是考虑现有的技术,随着时间的推移情况下,我们现有的技术性能会上升,成本会下跌,然后我们就在技术路线上进一步进展,同时我们还会有新的技术的实施,同时我们需要有些时候在比如说,一个汽车领域新的技术看上去很有应用前景,但是由于受到成本的局限,我们没有办法实施,尤其在大范围的规模基础上进行实施。

  现在我们在考虑到底是什么东西、什么技术,能够成为现实?有些时候有些技术仅仅在数年之间可以成为现实,比如说高频、高功率电子技术,可以帮助我们使用,比如说使用氮化物的材料,能够帮助我们把1兆瓦的晶体管性能提升,集成电路技术用于涡轮发电机或者其他领域应用之上,同时还可以把我们的技术或者是电力,放在某一种电力源之上,把它或者上把一个电力源或者信息源使用传输系统给我们想要传输的目标,同时可以使用3G、4G、5G等等新的信息技术帮助我们进行信息技术传输,同时保证我们的带宽,同时需要进行比如说在带宽限制下进行再路由,就是电力电气化意味着我们能够使我们的高压直流电的传输更加成本低廉,同时我们需要记住的一点,就是你们电子技术在我们电力发电技术,包括速配电技术应用是关键,我们可以使每千瓦的时间,包括我们的速配电在上电网的供电稳定性保证,这也是我们面临的挑战。现在我们与几家公司进行实验,不知道经济可行性多强,但是在测试以后在数年理念可以实施的技术。

  有些时候风力不够,但是太阳能可以强劲,比如说是使用太阳能储电电池,这个电池晚上储存太阳能能源,帮助我们持续提供供应太阳能,同时我们看到通用电器以及西门子,他们都在做类似的设备,来帮助我们能够非常快速的进行充电,而且能够增加我们的充电效率60%,同时我们能够在比如说几分钟时间里面完成充电,并且储电过程,但是在工程领域里面一夜之间创造奇迹不可能的,但是比如说有一个10-15分钟预热时间指导我们充电完成,我们现在也有一些电伏项目上马,还有自动充电电池的项目推广,我自己本人做教授跟学生进行授课的时候经常也在说,对于我们来说最大的风险不是目标定的太高而不能完成目标,最大的风险是来自于目标定的太低,以至于我们没有动力往前进,所以我们使用人类发展指数的指标来看看,我们看看在北欧地区,在日本这些国家他们做什么?他们需要降低人均电力使用,同时不影响他们的工业标准。

  我们也希望能够做同样的事情,不影响工业产出和性能情况下降低单位能耗和人均能耗,我们谈的是不单单是电力,还有谈的是包括土地的使用,包括用来进行农植或者农作物种植或者喂养动物,比如说在美国、澳大利亚、北加拿大地区,这些富裕地区,每单位每一个土地资源上面的劳动力数量,同时你还可以看到,人们当你开发发展中国家在提高其农业单位产出水平的时候,你也在提升你的生活水平,我们也希望同时降低我们对资源的使用,还有一点非常重要的就是我们给大家看到了一些例子,就是全球各地的农业用地,它的生产产能在过去时间里面已经上涨了45倍产出,所以我们想知道对于这些资源的使用相比较我们的生活水平增长之间的相互关系,还不是那么明确,首先通过智能化使用,更加理智使用资源可以造福于人类,对于我们智能性使用资源,并且降低使用智能化降低程度来说,我们是永无穷尽的。

  看看一下图片,这是绕我们的月球运行的时候,它会拍摄下月球的照片,我们最重要的一点对于人类来说,当时就是我们需要更多发现月球,从那个时候我们发现月球不是一个适宜人类宜居的地方,经过我们数年研究和发现,但是有没有其他地方可以宜居?技术和创新能够帮助我们到达彼岸,这就是我的总结陈词。

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